순산소 연료 절단 팁: 선택, 설정 및 성능 가이드

순산소 연료 절단 팁이 실제로 하는 일

순산소 절단 팁에는 동시에 발생하는 두 가지 기능이 있습니다. 작은 구멍으로 이루어진 외부 링(예열 오리피스)은 연료 가스와 산소의 혼합물을 전달하여 예열 불꽃을 생성합니다. 이 화염은 모재를 발화 온도(연강의 경우 약 1,600~1,800°F(870~980°C))까지 가열합니다. 중앙 보어는 완전히 다른 목적으로 사용됩니다. 순수한 절단 산소 이는 예열된 강철을 화학적으로 산화시키고 그 결과 생성된 용융 산화철(슬래그)을 절단면 밖으로 불어냅니다.

이 구별은 실제로 중요합니다. 예열 화염은 절단되지 않고 금속을 조절합니다. 절단 산소 흐름은 무차별적인 열 용융이 아닌 화학 반응을 통해 실제 절단을 수행합니다. 낮은 압력, 오염된 보어, 잘못된 격리 거리 등 절단 산소 흐름을 저하시키는 모든 요인은 예열 불꽃의 모양에 관계없이 절단 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

팁은 일체형(단단한 구리) 또는 2피스 디자인(황동 내부와 구리 외부)으로 제조됩니다. 2피스 팁은 예열 오리피스가 마모될 때 외부 몸체를 폐기하지 않고 내부 부품을 독립적으로 교체할 수 있기 때문에 생산 환경에서 더 일반적입니다. 일체형 팁은 교체 빈도가 낮은 수동 절단에 더 간단하고 선호되는 경우가 많습니다.

올바른 팁 선택: 크기, 보어 유형 및 연료 가스

팁 선택을 좌우하는 세 가지 변수는 재료 두께, 절단 산소 보어 설계, 사용 중인 연료 가스입니다. 보어 유형과 연료 호환성을 고려하지 않고 두께만 선택하는 것은 현장에서 절단 품질이 떨어지는 가장 일반적인 원인입니다.

팁 크기 및 재료 두께

팁 크기는 중앙 절단 산소 보어의 직경과 예열 오리피스의 크기를 결정합니다. 올바른 팁 크기는 항상 재료 두께와 일치합니다. , 선호하는 압력 설정이나 절단 속도가 아닙니다. 얇은 판에 너무 큰 팁을 사용하면 과도한 열 입력, 뒤틀림 및 넓고 울퉁불퉁한 절단이 발생합니다. 두꺼운 판에 작은 크기의 팁을 사용하면 불완전 산화가 발생하고 슬래그 부착이 심해지며 깊이 절단이 완료되지 않습니다.

원통형 보어와 발산형 보어

절단용 산소 보어는 두 가지 내부 형상으로 제공되며 각각은 서로 다른 두께 범위에 맞게 최적화되어 있습니다. 원통형 보어 팁 보어 전체 길이에 걸쳐 일정한 직경을 유지하고 약 40PSI에서 가장 잘 작동합니다. 이는 최대 3/8인치(10mm) 두께의 재료를 수동 절단 및 기계 절단할 때 표준 선택입니다. 다양한 보어 팁 출구쪽으로 바깥쪽으로 플레어가 발생하여 절단 산소 흐름이 초음속으로 확장됩니다. 이 제품은 더 높은 압력(일반적으로 75~100PSI)에서 작동하며 3/8인치보다 두꺼운 플레이트에서 절단 피트당 더 낮은 산소 소비량으로 더 빠른 절단 속도를 제공합니다. 두꺼운 판을 절단하는 대부분의 CNC 순산소 기계의 경우 발산형 보어 팁이 올바른 선택입니다. 연료 가스 선택이 팁 보어 설계 및 화염 온도와 어떻게 상호 작용하는지에 대한 자세한 비교는 다음을 참조하십시오. 절단 토치 온도 및 연료 가스 비교 .

연료 가스 호환성

절단 팁은 연료 가스 간에 상호 교환이 불가능합니다. 아세틸렌 팁은 아세틸렌의 집중된 내부 원뿔 열과 약 1:1의 화학양론적 산소 대 연료 비율에 적합한 특정 예열 오리피스 패턴과 크기를 가지고 있습니다. 프로판 및 프로필렌 팁에는 이러한 가스의 낮은 원뿔 내부 온도와 높은 산소 요구량을 보상하기 위해 점점 더 큰 예열 오리피스가 있습니다. 프로판에는 연료 부품당 대략 4.5부분의 산소가 필요합니다. 프로판과 함께 아세틸렌 팁을 사용하면 예열 화염이 고갈되고 불완전한 가열이 발생합니다. 아세틸렌과 함께 프로판 팁을 사용하면 지나치게 크고 제어할 수 없는 예열 화염이 생성됩니다. 팁이 사용 중인 특정 연료 가스에 맞는 등급인지 항상 확인하십시오.

깔끔한 절단을 위한 설정

올바른 크기의 팁이라도 절단이 시작되기 전에 압력, 화염 및 스탠드오프가 적절하게 설정되지 않으면 결과가 좋지 않습니다.

레귤레이터가 아닌 팁에 압력을 설정하십시오. 긴 호스 길이와 좁은 호스 직경으로 인해 조절기 배출구와 토치 사이에 측정 가능한 압력 강하가 발생합니다. 25피트를 초과하는 실행의 경우 토치 입구에 테스트 게이지를 부착하여 실제 전달 압력을 측정한 다음 토치 측면 게이지가 팁 차트에 지정된 값을 읽을 때까지 조절기를 위쪽으로 조정합니다. 장기적으로 조절기 압력만으로 절단하는 것은 느린 절단과 무거운 슬래그의 일반적인 원인입니다. 가스 선택 및 안전한 압력 관리에 대한 자세한 내용은 당사를 참조하십시오. 순산소 안전 및 가스 선택 가이드 .

절단하기 전에 중성 불꽃을 켜십시오. 연료로만 토치에 불을 붙인 다음 내부 원뿔이 투명한 외부 봉투로 둘러싸인 잘 정의된 밝은 파란색 점으로 날카로워질 때까지 예열 산소를 도입합니다. 이것이 중성 불꽃입니다. 사실상 모든 강철 절단의 올바른 시작점입니다. 산화 불꽃(자주색을 띠는 더 짧고 더 뾰족한 원뿔)은 금속 표면을 조기에 산화시키고 깨끗한 절단을 방해하는 열 영향 영역을 생성합니다. 침탄 불꽃(2차 주황색 외피가 있는 부드럽고 깃털이 있는 원뿔)은 금속 표면에 탄소를 침착시키고 절단 품질도 저하시킵니다.

일정한 대치 거리를 유지하십시오. 대부분의 수동 절단 팁의 경우 올바른 스탠드오프는 팁 면과 가공물 표면 사이의 1/8~1/4인치(3~6mm)입니다. 너무 가깝고 팁이 과열되면 예열 오리피스가 튄 자국으로 막히고 역화 위험이 증가합니다. 너무 멀면 절단 산소 흐름이 금속에 도달하기 전에 일관성을 잃어 넓고 둥근 절단면과 무거운 드로스가 생성됩니다.

절단 산소를 열기 전에 금속이 발화 온도에 도달했는지 확인하십시오. 올바른 시각적 표시는 피어싱 지점에서 밝은 체리색~주황색~흰색 빛입니다. 유용한 현장 테스트: 절단 산소 레버를 살짝 누르십시오. 금속이 즉시 스파크를 일으키고 산화되기 시작하면 준비된 것입니다. 단순히 식었다가 어두워지면 예열을 계속하세요.

더 나은 커팅을 위한 8가지 실용적인 팁

다음 기술은 수동 및 기계 산소 연료 절단 작업 모두에서 일관되지 않은 결과의 가장 일반적인 원인을 해결합니다.

1. 특정 브랜드에 대한 팁 차트를 사용하세요. 동일한 공칭 팁 크기라도 제조업체마다 유량과 오리피스 치수가 다릅니다. 한 브랜드의 팁 차트를 다른 브랜드의 팁에 적용해서는 안 됩니다.
2. 절단 손을 잡으십시오. 수동 절단의 경우, 작업물이나 안정된 기준 표면 위에 다른 손을 놓고 토치 손을 지지하십시오. 1/16인치의 토치 흔들림도 절단 가장자리에 눈에 띄는 물결 모양을 생성합니다.
3. 기울여서 관통한 다음 수직으로 이동합니다. 가장자리에서 시작하지 않고 중간 플레이트를 피어싱할 때 절단 산소를 열 때 이동 방향에서 토치를 15~20도 기울입니다. 이는 초기 슬래그 배출이 팁 표면에서 멀어지도록 지시합니다. 피어싱이 완료되면 토치를 다시 수직으로 가져와 절단을 시작합니다.
4. 가장자리에서 롤인하고 끝에서 롤아웃합니다. 두꺼운 판의 가장자리에서 시작할 때 절단에 들어갈 때 토치를 각진 위치에서 수직으로 굴립니다. 절단이 끝나면 토치를 바깥쪽으로 굴려 절단 절단기의 바닥을 깨끗하게 유지합니다. 그렇지 않으면 두꺼운 절단의 마지막 인치가 부분적으로 연결된 상태로 유지되는 경우가 많습니다.
5. 불꽃에 맞춰 이동 속도를 맞추세요. 올바른 이동 속도에서 절단 산소 흐름은 약간의 후행 각도(토치 방향보다 5~10도 뒤)로 작업물의 바닥에서 나옵니다. 하천이 수직으로 빠져나오면 이동 속도가 너무 느립니다. 앞쪽으로 기울어지면서 빠져나오면 속도가 너무 빠르고 절단이 완전히 관통되지 않는 것입니다.
6. 작동 중에 팁을 깨끗하게 유지하십시오. 긴 절단 중에 팁 표면에 쌓인 스패터는 예열 불꽃 모양을 점진적으로 저하시키고 절단 산소 흐름의 방향을 바꿀 수 있습니다. 팁 클리너 파일을 사용하여 청소하기 위해 잠시 일시 중지하면 완전히 종료하지 않고도 성능이 복원됩니다.
7. 정지 시 산소가 공급되기 전에 연료를 차단하십시오. 토치를 종료할 때 먼저 연료 밸브를 닫고 절단 산소를 닫은 다음 산소를 예열하십시오. 이 순서는 내부 그을음 퇴적물과 다음 점화 시 역화의 주요 원인인 정지 중에 팁의 연료 과잉 상태를 방지합니다.
8. 예외 없이 모든 안전 예방 조치를 따르십시오. 두 호스의 역화 방지기, 매 세션 전 누출 테스트, 올바른 PPE는 협상할 수 없습니다. 절단 토치 팁과 관련된 전체 안전 체크리스트는 다음 가이드를 참조하세요. 토치 팁 절단에 대한 안전 예방 조치 .

불량한 절단 품질 진단

대부분의 순산소 절단 결함은 잘못된 팁 크기, 잘못된 압력, 부적절한 이동 속도, 오염되거나 마모된 팁 등 네 가지 근본 원인 중 하나로 인해 발생합니다. 아래 표에는 가장 일반적인 증상과 해결 조치가 나와 있습니다.

팁 유지 관리 및 교체 시기

절단 팁은 예상대로 마모되며 대부분의 마모 관련 성능 손실은 간단한 유지 관리를 통해 복구할 수 있습니다. 예열 오리피스는 열화의 첫 번째 지점입니다. 절단 영역에서 나온 스패터가 팁 표면에 쌓여 오리피스를 부분적으로 막고 예열 불꽃 모양을 왜곡합니다. 팁의 구멍 직경에 맞는 크기의 팁 클리너 파일 세트는 이러한 축적물을 몇 초 안에 제거합니다. 구멍이 커지거나 모양이 바뀌는 것을 방지하려면 항상 구멍을 가로질러가 아니라 구멍의 축을 따라 청소하십시오.

중앙 절단 산소 보어는 내구성이 더 뛰어나지만 손상에 면역되지는 않습니다. 보어 마모의 징후로는 보어 출구의 눈에 띄는 벨 마우스 모양, 확대하여 볼 수 있는 보어 벽의 구멍, 단단하고 일관된 제트를 유지하기보다는 부채꼴로 튀어나오는 절단 산소 흐름 등이 있습니다. 마모된 절단 보어는 청소로 복원할 수 없으며 팁을 교체해야 합니다.

즉시 팁을 교체하세요. 다음 조건 중 하나라도 해당되는 경우: 팁 본체에 균열 또는 갈라짐; 팁 클리너로 둥글게 복원할 수 없는 오리피스; 눈에 띄게 변형된 보어 출구; 청소하고 올바른 격리 상태를 다시 설정한 후에도 역효과가 반복적으로 발생합니다. 손상된 팁을 작동하는 것은 단순한 품질 문제가 아니라 안전상의 위험입니다. 2피스 팁의 경우 내부 및 외부 구성 요소를 별도로 검사합니다. 대개 한 부분만 교체하면 유지 관리 비용이 절감됩니다.

오리피스와 보어 출구가 물리적 손상으로부터 보호되도록 전용 홀더나 케이스에 팁을 보관하십시오. 딱딱한 바닥에 떨어뜨려 팁 표면에 작은 패임이나 패임이 있어도 조기 교체가 필요할 정도로 예열 오리피스가 왜곡될 수 있습니다.