Autogeensnijden

Autogeensnijden is een snijmethode waarmee twee dimensionale counteren uit een staalplaat wordt gesneden. Door het gebruik van meerdere snijbranders kan men de productietijd verkorten. Tosec beschikt over een autogeensnijmachine die geschikt is voor het snijden van staal.

Autogeen snijden kort samengevat:

8.000	x	4.000	x	100mm	Staal
Niet mogelijk					RVS
Niet mogelijk					Aluminium

Snijkop
De machine is uitgerust met 6 branders voor snel snijwerk.

Markering
De autogeen snijder is niet uitgerust met een markeer/graveer inrichting.

Minimale gatdiameter
Gaten kleiner dan de plaatdikte kunnen niet gesneden worden.

Normering
Tosec is een snijbedrijf dat autogeen snijwerk levert volgens EN-ISO 9013-222.

Autogeensnijden - uitgebreid

Het proces

Autogeen snijden, snijwerk dat ook wel brandsnijden wordt genoemd, behoort tot de fysisch scheidende technieken. Autogeen snijden is een thermische bewerkings-techniek. Door de gasvlam wordt het staal voorverwarmd tot dicht onder de ontstekingstemperatuur, waarna er oxidatie plaatsvindt in een afzonderlijke stroom van zuurstof. Deze afzonderlijke stroom wordt aangevoerd door het hart van de autogeen snijbrander. De verbranding levert dusdanig veel warmte dat verder verwarmen niet meer nodig is. De vlam blijft echter wel nodig om het vloeibare slak weg te blazen en om het proces bij eventuele onderbrekingen opnieuw te starten. De voorverwarmtemperatuur neemt toe bij een toenemend koolstofgehalte van het staal. Het feitelijke snijwerk uitgevoerd tijdens het autogeen snijden vindt voor het grootste gedeelte plaats door verbranding en voor het overige deel uit smelt (slak). Van belang is, gelijk aan het lasersnijproces, dat de slak vloeibaar moet zijn tijdens het proces. Dan wordt deze makkelijk weggeblazen. Wanneer de smelttemperatuur van de ontstane slak hoger is dan van het materiaal, zoals bij RVS en aluminium, dan kan het materiaal niet gesneden worden. Het moedermateriaal gaat eerder smelten dan de slak. Autogeen snijden is dat geval niet mogelijk.

Zoals te verwachten heeft ook het verbrandingsgas invloed op het proces. Met bepaalde gassen kan sneller voorverwarmd worden, of meer meters per minuut gesneden worden.

Ook de samenstelling van het te snijden materiaal is belangrijk. Verschillende legeringelementen vergemakkelijken of bemoeilijken het proces. De constructeur kan hier moeilijk rekening mee houden. De werkvoorbereider weet echter wat mogelijk is, en kan een alternatief aandragen.

Autogeen branders worden met een brug over het snijbed geplaatst. Hierdoor is het mogelijk, vergelijkbaar met lasersnijden met vast bed, om aan de ene kant te snijden, en aan de andere kant te beladen. Vaak zitten er meerdere snijders op het bed om zodoende de capaciteit van de machine te vergroten. Hierdoor daalt de bewerkingsprijs per product. Het is wel van belang dat alle producten dezelfde vorm hebben.

De mogelijkheden

Maximaal te bewerken afmetingen

De autogeen snijder van Tosec heeft een effectief bereik tot een dikte van 100 mm. Het bed van de autogeen snijder is 14000 x 4000mm en bezit 6 snijkoppen. Zoals bovengenoemd kan het snijwerk, over de breedte van de plaat, dus met meerdere koppen tegelijk gesneden worden.

Geometrie

Ook bij het autogeen snijden kan er een vrije geometrie gekozen worden. Er zijn maar weinig beperkingen. Deze beperkingen zullen verder in dit hoofdstuk genoemd worden.

De onmogelijkheden

Gatdiameter

Als vuistregel moet worden aangenomen dat er géén gaten kleiner dan de plaatdikte, met autogeen snijden, niet gesneden kunnen worden. Deze zullen dus geboord moeten worden.

Met autogeen snijden kunnen dus geen gaten voorgesneden worden voor bijvoorbeeld tappen of boren, wel voor frezen.

Kwaliteit snijrand

In vergelijking tot lasersnijden heeft de rand nog steeds een vrij gladde snijrand. Er zijn echter wel enkele nadelen die van belang kunnen zijn. Dit zijn de warmtebeïnvloede zone, oxidatie, ruwheid van de snede, haaksheid van de snijrand, snijvoeg en geometrie.

De warmtebeïnvloede zone

Autogeen snijden is een thermisch proces. Dit betekent dus dat er een warmtebeïnvloede zone ontstaat die in sommige gevallen voor problemen kan gaan zorgen. Deze zone is bij autogaan snijden aanzienlijk qua omvang. Bij verdere nabewerking, vooral bij lassen, is dit heel belangrijk. Dit effect moet niet onderkend worden.

Oxidatie

Oxidatie ontstaat altijd bij autogeen snijden. Deze oxidatie zorgt bij het lassen en coaten voor problemen. Doormiddel van verschillende technieken kan de oxidehuid, die er vrij los op zit, verwijderd worden. Oxidatie kan helaas niet voorkomen worden.

Kosten beïnvloedende factoren

Plaatdikte

Aangezien de snijsnelheid een functie is van de plaatdikte, zal een dik onderdeel langer duren dan een dun onderdeel en dus duurder zijn.

Insteken

Het insteken is een proces dat veel tijd in beslag neemt. Eerst moet de plaat voorverwarmd worden (1), dan met hoge druk door de plaat gespoten (2), en dan pas wordt er gesneden (3). Het insteken is weer een functie ten opzichte van de plaatdikte, en dikkere plaat neemt dus meer tijd in beslag.

Wat vooral bij gaten van belang is, is de slak die opborrelt bij het insteken. Zodra de druk verhoogd wordt, komt er een hoeveelheid slak naar boven en deze kan problemen opleveren met de hoogteregelaar van de toorts. Is hier te weinig ruimte, dan zal het snijbeeld verstoord raken, of zelfs helemaal niet snijden (de autogeen brander gaat eroverheen zonder te snijden).

Door zo te nesten dat platen aaneengesloten gesneden kunnen worden, kan het aantal instekingen beperkt worden. Dit kan een grote tijdwinst opleveren. Niet ieder product leent zich hier echter voor.

Het insteken kan ook op de contour gedaan worden. Dit om twee in elkaar passende producten te krijgen die geen van beiden te erg beschadigd zijn tijdens het insteken.

Er zijn mogelijkheden om het aantal instekingen te beperken. Voor gaten dichtbij de rand kan gekozen worden om er een sleufgat van te maken die aansluit op de buitencontour. Hierdoor kan het aantal keer insteken beperkt worden, wat grote kostenbesparing oplevert!

Braamvorming

Een goede snede is bij autogeen snijden in principe braamvrij. Om echter een hogere efficiëntie te verkrijgen wordt in de praktijk de snijsnelheid opgevoerd waardoor de hoeveelheid onverbrand ijzer in de slak toeneemt. Deze slak zet zich aan de onderkant van het product af. Met dezelfde bewerking als het verwijderen van de oxidehuid kan dit verwijderd worden.

EN-ISO 9013:2002 (autogeen snijden)

Bij het thermisch snijden behoort de norm EN-ISO 9013:2002, zoals al is genoemd in het hoofdstuk produceren volgens normen. Deze norm omvat de mogelijkheden en onmogelijkheden van dit snijden. Tosec produceert volgens deze norm. De opbouw van de norm is als volgt.

Tosec produceert volgens EN-ISO 9013-222. De bijbehorende uitleg staat hieronder vermeld.

De haaksheid van de snede, zoals hierboven uitgelegd is van belang voor de norm. Deze valt via een bepaalde formule in een klasse. Tosec valt in klasse 2. Dit valt binnen het grijze gedeelte in onderstaande linker grafiek. Tevens is de ruwheid Rz van belang. Deze is vergelijkbaar opgebouwd als die van de haaksheid van de snede. De rechter grafiek laat zien in welke wat hierin mogelijk is.

Autogeen snijden . Tolerantieklassen autogeen . Tosec

Hierboven zijn de begrippen haaksheid en ruwheid al behandeld. Om de EN-ISO 9013:2002 te completeren hoort hier de afwijking over een bepaalde lengte nog bij. Tosec kan het volgende behalen op autogeensnijgebied, zie tabel.

Een zeer belangrijke kanttekening hier is dat het profiel zeer belangrijk is. Smalle strips met gatenpatronen, zoals in de afbeelding hieronder aangegeven, kunnen niet met zekerheid op de gestelde tolerantie gesneden worden. De uitzetting, en vooral de krimp die ontstaat na het snijden is zeer moeilijk onder controle te krijgen.