Technologie des Autogenschneidens
Grundsätzlich gilt: Der kohlenstoffhaltige Werkstoff wird durch die Heizflamme auf Zündtemperatur erwärmt und dann im Schneidsauerstoffstrahl verbrannt.
Bedingungen für das das autogene Brennschneiden:
- Die Entzündungstemperatur des Werkstoffs muss niedriger als seine Schmelztemperatur sein.
- Der Schneidsauerstoff muss eine Reinheit von min. 99,5% besitzen.
- Die Schmelztemperatur der entstehenden Oxide muss niedriger als die Schmelztemperatur des Werkstoffs sein.
- Reines Eisen erfüllt die Bedingungen optimal, ebenso niedriglegierte Stähle.
- Der Kohlenstoffgehalt muss zwischen 0,1 und 1,5% liegen. Wobei ab 0,3 - 1,5% die Gefahr der Rissbildung besteht und vor- bzw. nachgeglüht werden sollte. Idealerweise sollte der Kohlenstoffgehalt daher zwischen 0,1% bis 0,3% liegen.
Mit steigendem Kohlenstoffgehalt erhöht sich die Entzündungstemperatur, und die Schmelztemperatur nimmt ab, so dass ein Stahl mit mehr als 1,6 % bis 1,8 % C die Voraussetzung des Brennschneidens nicht mehr erfüllt. Stahl mit 0,1% C hat eine Entzündungstemperatur von 1050° C und eine Schmelztemperatur von 1526° C. Daraus folgt: 1050 < 1526 = Bedingung erfüllt, Brennschnitt möglich, OK!
Das Lochstechen
Beim Lochstechen erzeugt der Schneidsauerstoff einen starken Funkenflug (der sich durch den Einsatz von proportionalgeregelten Gasventilen reduzieren lässt) und baut einen Schlackehaufen beim Lochstechen am Lochrand auf, bis das Material durchgestossen ist. Dieser Schlackehaufen am Rand kann je nach Materialdicke sehr groß werden und führt beim Überfahren des Brennstrahls zum Prozessabbruch - der Schnitt erlischt. Der Bediener übernimmt daher oft die Aufgabe, diese Schlackehaufen manuell, während des Schneidprozesses, mit einem Schaber zu entfernen. Genau daher ist eine Automatisierbarkeit des Autogenschneidens nur bedingt möglich. Auch die Brennerhöhe und die Gasdichtigkeit der Schläuche überwacht der Maschinenbediener manuell.
Schneidprozess in Gang halten
Da beim Schneiden von Stahl viel Wärme in den Brenntisch und in das Schneidgut als Ganzes abgeleitet wird, reicht die beim Verbrennen mit Sauerstoff freiwerdende Wärme nicht aus, um den Oxidationsprozeß kontinuierlich in Gang zu halten. Deshalb wird zusätzliches Gas durch die Heizflamme zugeführt, welches die Aufgabe hat, den Werkstoff auf die Entzündungstemperatur zu bringen und die Wärmeverluste auszugleichen.
Weitere Störgrößen beim autogenen Brennschneiden
Neben Kohlenstoff beeinflussen Legierungsbestandteile wie Chrom, Nickel, Wolfram etc. die Brennschneidbarkeit des Strahls.
Keine Regel ohne Ausnahme:
Titan und Titanlegierungen sowie manche Edelstahlsorten – sie lassen sich Brennschneiden, obwohl die Voraussetzungen nicht erfüllt sind.
