Van alle plaatsnijtechnologieën heeft autogeen snijden niet de beste reputatie. Het is het klassieke ‘zware fabricage’-proces, dat via beelden van donkere fabrieksvloeren op de markt wordt gebracht als achtergrond voor heldere vonken van hanenstaarten die door een rij fakkels worden gecreëerd. Ironisch genoeg kunnen al die vonkenpluimen een teken zijn van een niet ideaal prikproces dat de verbruiksartikelen van de toorts snel opeet.

Hoe dan ook, de reputatie drijft een perceptie aan die de industrie naar andere processen heeft verschoven. Ambitieuze jongeren kijken niet naar autogeen snijden, maar naar het plasma en vooral de laser – schijnbaar ruimtetijdperk vergeleken met autogeen snijden, dat al meer dan een eeuw bestaat.

De ambitieuze jeugd vermijdt dus autogeen, waardoor rekrutering en (vooral) training een uitdaging wordt. Oxyfuel is toevallig ook de meest handmatige van alle thermische snijopties, dus training is een uitdaging, zelfs voor de meest ambitieuze en technisch geschoolde.

Basisprincipes van autogeen snijden

Autogeen toortsen hebben een voorsprong als het gaat om het snijden van dikkere metalen, en ze kunnen in bepaalde situaties een grotere draagbaarheid bieden. Oxyfuel-toortsen bieden ook veelzijdigheid, omdat ze kunnen snijden, lassen, solderen, solderen, verwarmen en gutsen. Het gemiddelde handbediende systeem kan staal snijden van 15 tot 30 cm dik. Sommige autogeen handtoortsen kunnen echter staal snijden met een dikte van meer dan 50 cm. Oxyfuel is niet afhankelijk van een primaire stroom- of persluchtbron, dus het kan voordelen bieden voor banen die een hoge mate van draagbaarheid vereisen. Sommige kleine autogeen systemen wegen ongeveer 15 kg, dus met autogeen tanks en een zaklamp is het mogelijk om bijna overal staal te snijden.

Autogeen toortsen worden normaal gesproken alleen gebruikt voor het snijden van ijzerhoudende of ijzerhoudende metalen, en worden voor het grootste deel niet gebruikt voor het snijden van gietijzer, aluminium of roestvrij staal. Voor dikkere staalsoorten van meer dan 1 inch zijn autogeen toortsen in staat tot hogere snijsnelheden in vergelijking met typische 100 ampère handbediende plasmasnijsystemen. Ook zijn bepaalde bewerkingen exclusief voor autogeen werkende systemen, waaronder smeltlassen van ferrometalen, warmtebehandeling, warmtevorming, snijden van stijgleidingen, solderen en hardsolderen.

Bij autogeen snijden verwarmt een zuurstof / brandstofgasvlam het staal voor tot de ontbrandingstemperatuur. Een krachtige zuurstofstraal wordt vervolgens op het metaal gericht, waardoor een chemische reactie ontstaat tussen de zuurstof en het metaal om ijzeroxide te vormen, ook wel slak genoemd. De krachtige zuurstofstraal verwijdert de slak uit de zaagsnede.

Bij het gebruik van autogeen toortsen kunnen de snijkwaliteit, voorverwarmingstijden en metaaldiktes allemaal worden beïnvloed door het type brandstofgas dat wordt gebruikt. Voor dit proces worden vier basisbrandstofgassen het meest gebruikt in combinatie met zuurstof: acetyleen, propaan, propyleen en aardgas. Brandstofgassen worden doorgaans gekozen op basis van de snijtoepassing, kosten, warmteafgifte en zuurstofverbruik.

Voordelen van zuurstof

Als je een video zou zien waarin de verplaatsingssnelheden van de meest voorkomende thermische snijprocessen voor plaat worden vergeleken – zuurstofgas, plasma en in toenemende mate de laser – dan zouden de plasma- en laserbronnen natuurlijk sneller zijn dan de zuurstofgas, vooral bij dunnere platen. Naarmate de dikte toeneemt, is het snelheidsvoordeel niet zo uitgesproken.

Waar in deze vergelijking vaak geen rekening mee wordt gehouden, is de batchgrootte. Als een winkel een grote mix van laagvolumemateriaal verwerkt en op zoek is naar een hoge snijdoorvoer, kunnen plasma en laser perfect in de behoefte voorzien.

Maar als de volumes groter worden en je een nest vol identieke stukken snijdt, verandert het verhaal. Dat komt omdat zuurstofgas twee, vier, een half dozijn of zelfs meer snijbranders kan hebben die achter elkaar werken. In een een-op-een race tussen een plasma- en autogeen toorts, zou het plasma kunnen winnen, afhankelijk van de materiaaldikte, maar zes autogeen toortsen die in tandem werken, zouden waarschijnlijk het nest eerst afsnijden.

Toepassingen van autogeen snijden

Zeer dikke plaat is het stuurhuis van autogeen snijden, en er zijn maar weinig snijtoepassingen in de wereld die dikker zijn dan 3 meter. Deze industriële toepassingen maken deel uit van sloopwerkzaamheden en de kerfs die de vlam produceert, zijn niet mooi. Maar de toepassing laat wel zien hoe krachtig de zuurstofgasvlam – of beter gezegd de exotherme reactie die de zuurstofgasvlam veroorzaakt in koolstofstaal – kan zijn in sommige extreme materiaaldiktes.

Terwijl de voorverwarmde brandstof en zuurstof zich vermengen en het werkstuk verhitten tot aanbrandtemperatuur, reageert de zuurstof met het ijzer in het materiaal om de snij-energie door cm, en soms m, materiaaldikte te helpen dragen. De centrale zuurstofstraal neemt het over en het snijden begint. Bij het snijden van zware platen is de exotherme reactie, tussen de zuurstofstraal en het ijzer in het materiaal, echt wat de snijactie uitvoert.