Taglio alla fiamma

Il taglio alla fiamma, chiamato anche Oxy-Fuel Cutting, è un processo di taglio termico dei metalli che utilizza una fiamma ad alta-temperatura (che combina ossigeno e gas combustibile) per fondere e ossidare il metallo, mentre un getto di ossigeno puro soffia via il materiale fuso, creando un taglio netto. È stata una soluzione di taglio dei metalli molto dominante per la fabbricazione di acciaio pesante grazie al suo basso costo e alla straordinaria capacità di tagliare materiali metallici spessi. Tuttavia, per i metalli non-ferrosi o le lamiere sottili di alta precisione, il taglio al plasma, al laser o a getto d'acqua rappresenta un'alternativa migliore.

 

Descrizione

 

 

√Gamma di spessori di taglio, ideale da 6 mm a 150 mm

√Tipo di gas: acetilene (fiamma più calda), propano o gas naturale (più economico ma più freddo). Per la soluzione di ossigeno, normalmente è necessaria una purezza maggiore o uguale al 99,5% perché le impurità riducono la velocità/qualità di taglio.

√Pressione del gas, ossigeno: 2–7 bar o gas combustibile: 0,3–1,5 bar. (a seconda dello spessore del materiale in acciaio e maggiore è la pressione, più spessa è la piastra in acciaio).

√Dimensioni dell'ugello, sono necessari ugelli più grandi per l'acciaio più spesso, l'ugello da 1 mm può gestire fino a 20 mm, mentre l'ugello da 3 mm è consigliato per 50 mm+

√Tolleranza, da ±0,8 mm a ±2,5 mm (dipende dallo spessore e dalle capacità dell'operatore).

√Larghezza di taglio tipica: da 1,5 mm a 6 mm (a seconda dello spessore del materiale) e il taglio aumenta con lo spessore a causa delle velocità più basse e del flusso di ossigeno più ampio.

√La velocità di taglio dipende dallo spessore del materiale. Di seguito è riportata una configurazione dei parametri popolari:

1. 6 mm acciaio: ~500 mm/min, velocità di taglio 400 mm/minuto, dimensioni ugello: 1 mm, pressa ossigeno: 2,5 bar

2. 25 mm acciaio: ~250 mm/min, velocità di taglio 200 mm/minuto, dimensioni ugello: 2 mm, pressa ossigeno: 4 bar

3. 100 mm acciaio: ~50 mm/min, velocità di taglio 60 mm/minuto, dimensioni ugello: 2,5 mm, pressa ossigeno: 10 bar

 

 

La ghisa può essere tagliata alla fiamma in determinate condizioni, ma i parametri del processo devono essere regolati in base al tipo di materiale e alle specifiche operative, e gli ingegneri di produzione Fabmann hanno molta esperienza nella gestione del taglio di materiali in ghisa, e di seguito è riportato un breve riepilogo:

 

√La fiamma di carburazione (rapporto in volume ossigeno/acetilene inferiore a 1) è necessaria per prevenire un'eccessiva ossidazione della ghisa e questa particolare cautela serve a ridurre il rischio di aumento del carbonio nel processo di fabbricazione della saldatura della ghisa.

√Il taglio con fiamma ad alta percentuale di ossigeno può causare infragilimento del materiale.

√La ghisa ad alto contenuto di carbonio o la ghisa contenente leghe speciali potrebbero non essere adatte al taglio a fiamma.

‌√Qualità della ghisa, se sono presenti difetti come pori e inclusioni di scorie all'interno della ghisa, è facile causare una combustione non uniforme o la rottura del taglio durante il taglio a fiamma e l'integrità del materiale deve essere testata prima che inizi il taglio a fiamma di massa.

 

In sintesi, il taglio a fiamma è adatto alla lavorazione della ghisa, ma deve essere combinato con le proprietà del materiale e i requisiti di processo. Se necessario, è possibile dare priorità al taglio al plasma o con sega a nastro per migliorare l’efficienza.

 

Vantaggi vs svantaggi

 

Il taglio a fiamma ha superato i suoi svantaggi grazie al taglio a fiamma CNC (controllo numerico computerizzato) ed è in grado di gestire un elevato livello di automazione e precisione precedentemente irraggiungibili con il taglio a fiamma manuale. Il taglio a fiamma CNC prevede l'uso di programmi informatici per dettare il movimento del cannello da taglio lungo il pezzo in lavorazione, garantendo risultati coerenti e ripetibili, mentre il taglio a fiamma manuale viene ora utilizzato principalmente per lavori di manutenzione in-cantiere.

 

Di seguito è riportato un breve riepilogo:

Vantaggi:

√Basso costo operativo, è generalmente più conveniente rispetto ad altre soluzioni di taglio come il taglio a getto d'acqua, laser e a filo, rendendolo un'opzione praticabile per le operazioni di piccole e medie-dimensioni.

√Versatilità, può gestire un'ampia gamma di materiali in acciaio, da piastre di medio spessore, offrendo flessibilità nella progettazione e nell'applicazione.

√Efficienza, è nota per l'elevata velocità di taglio e la rapida capacità di rimozione del materiale è particolarmente vantaggiosa per progetti su larga-scala.

√Capacità di taglio, può tagliare materiali più spessi rispetto ad altri metodi di taglio come il taglio laser o il taglio al plasma.

 

Svantaggi:

√HAZ (zona- interessata dal calore), uno dei maggiori svantaggi è l'effetto HAZ in prossimità dell'area di taglio e il calore intenso può modificare le proprietà del materiale, portando a problemi come aumento della durezza o cambiamenti nella microstruttura. Pertanto, è più consigliato per lamiere di acciaio di medio e spessore.

√La precisione limitata, in particolare il taglio a fiamma manuale, è limitata in termini di precisione, soprattutto quando si ha a che fare con disegni complessi o materiali sottili. Il taglio a fiamma CNC ha fatto enormi progressi in termini di precisione di taglio, ma non è ancora così buono come il taglio al plasma o il taglio laser per piastre di medio spessore.

√Scarsa qualità di taglio in termini di tagliente e superficie, irregolarità, scorie e crepe; di seguito è riportato un breve riepilogo dei potenziali problemi di qualità associati al taglio a fiamma:

 

1. Taglienti scadenti, come bordi che si sciolgono, gocce solidificate e sporgenze dei bordi tagliati. Questi difetti potrebbero essere causati dalle seguenti cause:

1.1 fiamma di riscaldamento troppo forte

1.2 Distanza errata tra ugello e pezzo da lavorare

1.3 Velocità di avanzamento della torcia non corretta

La dimensione dell'ugello 1,4 potrebbe essere troppo grande per lo spessore da tagliare

1,5 eccedenza di gas combustibile

 

2. Imperfezioni sulle superfici tagliate, l'area superiore della superficie tagliata è concava sotto il bordo del taglio e il bordo del taglio stesso potrebbe essere più o meno fuso. Questi difetti sono tipicamente la superficie di taglio concava sotto il bordo superiore, il restringimento del taglio (convergente e divergente), la superficie di taglio concava, la superficie di taglio irregolare, la deviazione dell'angolo delle superfici di taglio (il profilo della superficie di taglio non segue i requisiti desiderati) e il bordo inferiore arrotondato. Le possibili cause sono:

2.1 taglio della pressione dell'ossigeno troppo alta

2.2 Impostazione errata dello spazio tra l'ugello e il pezzo da lavorare

L'ugello 2.3 non è pulito

2.4 raggio interrotto di ossigeno da taglio

2.5 Velocità di avanzamento della torcia troppo elevata

2.6 dimensione ugello errata

 

3. Scanalature, chiamate anche imperfezioni nella linea di trascinamento, corsa eccessiva della linea di trascinamento del taglio, forma di tipo scanalatura-della superficie di taglio in direzione della profondità della linea di trascinamento del taglio. I difetti normalmente sono sgorbie isolate, sgorbie raggruppate. Le possibili cause sono:

3.1 La velocità di avanzamento della torcia potrebbe essere troppo lenta

3.2 Ugello sporco o danneggiato

3.3 raggio interrotto di ossigeno da taglio

La fiamma 3.4 potrebbe essere troppo debole

 

4. Scorie eccessive, come scorie sul bordo inferiore del taglio, macchie di scorie sulla superficie tagliata, le possibili cause sono:

4.1 La velocità di avanzamento della torcia potrebbe essere troppo elevata o troppo lenta

La dimensione dell'ugello 4.2 potrebbe essere troppo piccola

4.3 Impostazione dell'ossigeno a bassa pressione

4.4 eccedenza di gas combustibile

4.5 Pezzo in acciaio sporco o incrostato

 

5. Crepe, sulla superficie tagliata o sotto la superficie tagliata, le possibili cause sono:

5.1 contenuto di carbonio o contenuto di additivi di lega troppo elevato

5.2 preriscaldamento del pezzo non sufficiente

5.3 La temperatura del pezzo si raffredda troppo velocemente

5.4 materiale lavorato a freddo indurito

 

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