溶接工は手動プラズマ切断にどのガスを使用する必要がありますか?

最適な手動プラズマ切断結果を得るために、製造業者はさまざまな種類の金属の切断にさまざまなガスを使用します。 画像: ハイパーサーム

空気。 手動プラズマ切断機で使用するガスを考えるとき、真っ先に思い浮かぶのはこのガスではないでしょうか？

一般的に最も手頃な価格で、セットアップが簡単で、広く入手可能です。 軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウムの切断など、ほとんどの手動プラズマ切断作業に最適です。

多くの金属加工業者が最終的に選択するガスは圧縮空気ですが、これが唯一の選択肢というわけではありません。 場合によっては、酸素、窒素、またはその他のプラズマ ガス混合物を使用する場合、より一般的なオプションをバイパスする理由があり、場合によってはその理由を考慮する必要があります。

従来の手持ち式プラズマ切断用途では、ほとんどの人が軟鋼を切断しています。 Hypertherm Associates のプロジェクト マネージャーである Harry Mellott 氏は、軟鋼の切断に最も一般的に選択されるプラズマ ガスは圧縮空気であると述べています。

Hypertherm 設計チームのエンジニアリング チーム リーダーである Soumya Mitra 氏は、空気に関してはコストと入手可能性が目立つ傾向にあると述べています。

「安価なのですぐに手に入る。 これにより、多くの顧客にとって空気がガスとして選ばれるようになりました」と彼は言いました。

空気の化学組成にはすでに 21% の酸素が含まれています。 この元素が酸化反応に関与すると、切断プロセスに熱が加わります。より多くの熱が最終的に切断品質に影響を与えるとミトラ氏は言います。

「これは、窒素ではなく空気を使用した方が速く走れることを意味します。 誰かが空気を使えば、もう少し速く進むことができます」と彼は言いました。

「空気はほとんどの店で簡単に入手できます。空気がきれいで乾燥しているかどうかが問題になることがよくあります」とメロット氏は付け加えた。

空気はどこにでもあり、利用可能ですが、必ずしも無料で提供されるわけではありません。 メロット氏は、それにはコストがかかると述べた。 プラズマ操作に必要な乾燥空気には、結露の発生を防ぎ、システムが適切な圧力と流量を維持できるようにするためなど、ガス ラインのメンテナンスが必要です。 エアプラズマシステムには専用のコンプレッサーを設置することをお勧めします。 適切なメンテナンスとフィルターの交換が必要になります。

空気で切断した軟鋼 (上) と酸素で切断した軟鋼 (下) を示します。 酸素は追加の酸化反応を引き起こし、軟鋼材料の切断速度が速くなります。

「人々がいつも言うことの一つは、実際はそうではないかもしれないのに、『まあ、私にはとてもきれいな空気がある』ということです」とメロット氏は語った。 「彼らは、切断品質と消耗品の寿命にとって、清潔で乾燥した空気の重要性を一般的に理解していません。」

圧縮空気は、軟鋼を切断するときに最も一般的に使用されるプラズマ ガスかもしれませんが、その用途には最適とは考えられていません。 多くのガイドや記事では、酸素がより良い選択肢であると指摘しています。

酸素は軟鋼材料に追加の酸化反応を引き起こし、その結果、窒素や他のガスに比べて切断速度が速くなる、とミトラ氏は述べています。

「誰かが厚い材料を手作業で切断している場合、通常はもう少し厚く切断できるため、酸素は有益です。 エッジの仕上げは、空気を均一に使用するよりも酸素を使用した方が優れています。」と彼は付け加えました。

ただし、プラズマガスとして酸素を使用することには、それ自体の欠点があります。 酸素を使用できるプラズマ切断システムは、より高価になる傾向があります。

「ガスは計量され、見た目の異なる消耗品があり、大量の熱が発生するため、追加の冷却が必要です。 通常、それらは単一ガス[システム]ではなく、追加の熱を管理するためにデュアルガスと冷却剤を備えています」とミトラ氏は言いました。

「あなたは高価な解決策に向かっています。」

窒素はプラズマガスとして使用でき、メロット氏とミトラ氏は、ステンレス鋼やアルミニウムを切断する際に窒素の利点が顕著であると述べた。

「窒素が恩恵をもたらすことの 1 つは、通常、ステンレス鋼やアルミニウムにとって、発生する酸化の量を減らすことです。 焦げた、黒く、暗いエッジは得られません。 空気で切るよりもはるかに滑らかな刃先が得られます」とミトラ氏は言います。