Řezání kyslíkem: Využití ve strojírenské výrobě

Princip kyslíkového řezání

Podstatou je předehřátí řezaného materiálu na zápalnou teplotu a následná intenzivní oxidická reakce (mající za následek velký vývin tepla, který zapříčiní spalování řezaného materiálu) v proudu řezacího kyslíku za současného vzniku oxidů železa a strusky. Pro dosažení zápalné teploty se používá tzv. nahřívacího plamene, který je směsí některého z hořlavých plynů a kyslíku – používá se například kyslíko-acetylenový plamen. Teplota kyslíko-acetylenového plamene dosahuje 3160 °C.

Podmínky řezatelnosti kovových materiálů

Aby mohla být použita metoda řezání kyslíkem, je nutné, aby kov splňoval určité podmínky, a to:

1. Při hoření musí kovy vyvinout dostatečné množství tepla, aby se kryly ztráty tepla způsobené vodivostí kovu, zářením a ohříváním zplodin hoření. Tím se udržuje původní teplota a reakce může samočinně pokračovat.
2. Zápalná teplota kovu musí být nižší, nebo maximálně stejná jako jeho teplota tavení. Jinak by došlo pouze k lokálnímu natavení.
3. Tavící teplota oxidů musí být menší nebo rovna tavící teplotě řezaného kovu. Zápalná teplota železa je asi 1155oC, s rostoucím obsahem uhlíku roste i zápalná teplota.
4. Zplodiny hoření - struska - musí být natolik tekutá, aby ji proud kyslíku z řezné spáry vypudil. Této podmínce nevyhovují hlavně korozivzdorné oceli, jejich struska ulpívá v řezné spáře.
5. Při řezání musí vznikat dostatečně vysoká teplota, ale odvod tepla do řezaného kovu musí být co nejpomalejší.

Vhodné materiály pro řezání kyslíkem

Dobře řezatelné materiály jsou především nelegované, nízkolegované oceli, ale i ocelolitina. Při vyšším obsahu uhlíku (asi od 0,3 do 0,6 %) se musí materiál vždycky předehřívat nebo žíhat, aby se zabránilo ztvrdnutí a popraskání hran řezu.

Řezání kyslíkem se používá pro tloušťky materiálu od 3 mm výše. Materiály, které není možné řezat běžnou technologií, jsou téměř všechny neželezné kovy jako hliník, měď, chróm, nikl, mangan aj.