DIN 2310-6-2003 Thermal cutting - Part 6 Classification processes《热切割 第6部分 分类和过程》.pdf

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1、DEUTSCHE NORM Juni 2003Thermisches SchneidenTeil 6: Einteilung, Prozesse2310-6ICS 25.160.10Thermal cutting Part 6: Classification, processesCoupage thermique Partie 6: Classification, procdsErsatz frDIN 2310-6:1991-02InhaltSeiteVorwort . 3Einleitung . 41 Anwendungsbereich 52 Normative Verweisungen 5

2、3 Einteilung der thermischen Schneidverfahren . 54 Einteilung nach der Physik des Schneidvorgangs. 54.1 Allgemeines 54.2 Brennschneiden 54.3 Schmelzschneiden . 64.4 Sublimierschneiden 65 Einteilung nach der Art des von auen auf das Werkstck einwirkendenEnergietrgers und Prozessbeschreibung 65.1 Ther

3、misches Abtragen durch Gas 65.1.1 Autogenes Brennschneiden . 65.1.2 Metallpulver-Brennschneiden. 75.1.3 Metallpulver-Schmelzschneiden. 75.1.4 Brennhobeln . 85.1.5 Brennbohren. 95.1.6 Flammstrahlen 95.2 Thermisches Abtragen durch elektrische Gasentladung .105.2.1 Lichtbogen-Brennschneiden.105.2.2 Lic

4、htbogen-Schmelzfugen105.2.3 Plasmaschneiden .115.3 Thermisches Abtragen durch Strahl.145.3.1 Laserstrahlschneiden .145.3.2 Laserstrahl-Brennschneiden 145.3.3 Laserstrahl-Schmelzschneiden 155.3.4 Laserstrahl-Sublimierschneiden .156 Einteilung nach dem Grad der Mechanisierung156.1 Handschneiden (manue

5、lles Schneiden).156.2 Teilmechanisches Schneiden.156.3 Vollmechanisches Schneiden 156.4 Automatisches Schneiden15Fortsetzung Seite 2 bis 18.Normenausschuss Schweitechnik (NAS) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugs

6、weise, Ref. Nr. DIN 2310-6:2003-06nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 10 Vertr.-Nr. 0010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinDIN 2310-6:2003-062Seite7 Einteilung nach der Anordnung des Wasserbads . 167.1 Thermisches Sc

7、hneiden ber Wasser. 167.2 Thermisches Schneiden auf Wasser. 167.3 Thermisches Schneiden unter der Wasseroberflche 168 Graphische Einordnung der Prozesse zum thermischen Schneiden und Ordnungsnummern(Einteilung nach den zum thermischen Schneiden verwendeten Energietrgern) . 17Anhang A (informativ) Ve

8、rzeichnis der Schneidprozesse in deutscher, englischer undfranzsischer Sprache und Ordnungsnummern 18BilderBild 1 Gruppeneinteilung Abtragen 4Bild 2 Autogenes Brennschneiden 6Bild 3 Metallpulver-Brennschneiden 7Bild 4 Metallpulver-Schmelzschneiden 7Bild 5 Brennfugen 8Bild 6 Brennflmmen . 8Bild 7 Bre

9、nnbohren 9Bild 8 Flammstrahlen. 9Bild 9 Lichtbogen-Brennschneiden . 10Bild 10 Lichtbogen-Druckluftfugen 10Bild 11 Plasmaschneiden Funktionsprinzip. 11Bild 12 Plasmaschneiden mit bertragenem Lichtbogen 12Bild 13 Plasmaschneiden mit Sekundrmedium 12Bild 14 Plasmaschneiden mit Wasserinjektion. 13Bild 1

10、5 Plasmafugen 13Bild 16 Plasmaschneiden mit nicht bertragenem Lichtbogen 14Bild 17 Laserstrahl-Brennschneiden . 14Bild 18 Laserstrahl-Schmelzschneiden . 15Bild 19 Schneiden auf Wasser am Beispiel des Plasmaschneidens 16Bild 20 Schneiden unter der Wasseroberflche am Beispiel des Plasmaschneidens . 16

11、Bild 21 Graphische Einordnung der Prozesse zum thermischen Schneiden undOrdnungsnummern 17TabellenTabelle A.1 Verzeichnis der Schneidprozesse 18DIN 2310-6:2003-063VorwortDiese Norm wurde vom Gemeinschaftsausschuss DIN/DVS AA 7.2/AG V 5 Thermisches Schneiden“ imNormenausschuss Schweitechnik (NAS) ers

12、tellt. Sie ergnzt Verfahrensgrundlagen, Begriffe undBenennungen fr thermisches Schneiden nach DIN 2310-1 bis DIN 2310-5.DIN 2310 Thermisches Schneiden“ besteht aus:Gbe Teil 1: Allgemeine Begriffe und BenennungenGbe Teil 2: Ermitteln der Gte von SchnittflchenGbe Teil 4: Plasmaschneiden Verfahrensgrun

13、dlagen, Begriffe, Gte, MatoleranzenGbe Teil 5: Laserstrahlschneiden von metallischen Werkstoffen Verfahrensgrundlagen, Gte,MatoleranzenGbe Teil 6: Einteilung, ProzesseFr den Anwendungsbereich dieser Norm bestehen keine entsprechenden regionalen oder internationalenNormen.nderungenGegenber DIN 2310-6

14、:1991-02 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Gliederung der Struktur von DIN 1910 Folgeteile angepasst;b) Inhalt technisch berarbeitet;c) die unter der Einteilung durch elektrische Gasentladung erfassten Prozesse wesentlich berarbeitet.Frhere AusgabenDIN 2310-6: 1980-10, 1991-02DIN 2310-6:2003-

15、064EinleitungFremdsprachige Benennungen sind nicht Bestandteil dieser Norm; fr ihre Richtigkeit kann keine Gewhrbernommen werden.Die schematischen Bildbeispiele dienen der Erluterung der thermischen Schneidprozesse.Unbercksichtigt bleiben solche Prozesse, die dem Inhalt nach dieser Norm zuzuordnen s

16、ind, derenEinsatz jedoch noch auf spezielle Anwendungen begrenzt ist, z. B. Elektronenstrahlschneiden,Ionenstrahlschneiden, auch Verfahren zum Bohren, z. B. mittels Plasma oder Laser.Form und Aufbau dieser Norm entsprechen dem fr die Normung der Begriffe von Schweiprozessenentwickelten Konzept und n

17、ehmen Rcksicht auf die im Ausschuss Begriffe der Fertigungsverfahren(ABF)“ festgelegte Einteilung nach Energietrgern.Auf Grund der Empfehlungen des ABF, die in E DIN 8580 fr die Fertigungsverfahren entwickeltenOrdnungsnummern fr die Identifizierung der Verfahren in Fertigungsunterlagen fr die Klassi

18、fizierungsowie fr Dokumentationszwecke und Ordnungsprozesse jeder Art anzuwenden, wurde fr den Aufbau derOrdnungsnummern in Abstimmung mit E DIN 8580 fr thermisches Abtragen die Ziffernfolge 3.4.1bernommen (siehe Schema).Hierzu aufbauend sind die Prozesse nach dem von auen einwirkenden Energietrger

19、eingestellt(4. Ziffer), whrend die 5. Ziffer der Ordnungsnummer als Zhlnummer fr den angewendeten Prozessbenutzt wird. Mit Rcksicht auf mgliche Ergnzungen sind die Zhlnummern nicht fortlaufend nummeriert.Indem die Oberbegriffe keine Ordnungsnummer erhielten, wurde die ungleiche Stufung ausgeglichen

20、undaufwndige Leerstellen vermieden, so dass alle angewendeten thermischen Schneidprozesse durch fnfZahlengruppen gekennzeichnet werden knnen.In den Bildern bedeutet:Gaf Bewegungsrichtung des WerkzeugsDas Schema zur Einordnung des thermischen Schneidens in die Gruppe 3.4 Abtragen (siehe auchE DIN 859

21、0) des Ordnungssystems nach E DIN 8580 (zz. Entwurf) zeigt Bild 1.Gruppe 3.4Abtragen3.4.1Thermisches Abtragen3.4.2Chemisches Abtragen3.4.3Elektrochemisches Abtragen3.4.1.3Thermisches Abtragen durchGas3.4.1.4Thermisches Abtragen durchelektrische GasentladungFunken Lichtbogen Plasma3.4.1.5Thermisches

22、Abtragen durchStrahlLichtstrahl LaserstrahlElektronenstrahl IonenstrahlBild 1 Gruppeneinteilung AbtragenDIN 2310-6:2003-0651 AnwendungsbereichDiese Norm legt die Einteilung der Fertigungsverfahren zum thermischen Schneiden nachOrdnungsgesichtspunkten und die Erluterung des Prinzips der Prozesse fest

23、.2 Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen.Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sindnachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderun

24、gen oder berarbeitungendieser Publikationen nur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind.Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschlielichnderungen).E DIN 8580, Fertigungsverfahren Begriffe, Einteilung.E DIN 85

25、90, Fertigungsverfahren Abtragen Einordnung, Unterteilung, Begriffe.DIN 32510-1, Thermisches Trennen Brennbohren mit Sauerstofflanzen in mineralische Werkstoffe Verfahrensgrundlagen, Temperaturen, Mindestausrstung.DIN 32510-2, Thermisches Trennen Metallpulver-Schmelzschneiden in mineralische Werksto

26、ffe Verfahrensgrundlagen, Temperaturen, Mindestausrstung.3 Einteilung der thermischen SchneidverfahrenDie thermischen Schneidprozesse sind nach folgenden Ordnungsgesichtspunkten eingeteilt:Gbe nach der Art des von auen auf das Werkstck einwirkenden Energietrgers;Gbe nach der Physik des Schneidvorgan

27、gs;Gbe nach dem Grad der Mechanisierung;Gbe nach der Anordnung des Wasserbads.4 Einteilung nach der Physik des Schneidvorgangs4.1 AllgemeinesAlle praktisch angewandten Prozesse sind Mischformen. Sie werden nach dem vorherrschenden Vorgangin Brennen, Schmelzen oder Sublimieren eingeordnet. Der Reakti

28、onsprozess setzt sich jeweils in die Tiefeund beim Bewegen in Vorschubrichtung fort. Dadurch entsteht die Schnittfuge.4.2 BrennschneidenBrennschneiden sind die thermischen Schneidprozesse, bei denen die Schnittfuge dadurch entsteht, dassGbe der Werkstoff dort berwiegend oxidiert und durch Oxidations

29、wrme geschmolzen wird;Gbe die entstehenden Produkte von einem Sauerstoffstrahl hoher Geschwindigkeit ausgeblasen werden.DIN 2310-6:2003-0664.3 SchmelzschneidenSchmelzschneiden sind die thermischen Schneidprozesse, bei denen die Schnittfuge dadurch entsteht,dassGbe der Werkstoff dort berwiegend durch

30、 uere Energiezufuhr rtlich geschmolzen wird;Gbe die entstehenden Produkte von einem Gasstrahl hoher Geschwindigkeit ausgeblasen werden.4.4 SublimierschneidenSublimierschneiden sind die thermischen Schneidprozesse, bei denen die Schnittfuge dadurch entsteht,dassGbe der Werkstoff dort berwiegend verda

31、mpft wird;Gbe die entstehenden Produkte durch Expansion und/oder von einem Gasstrahl ausgeblasen werden.5 Einteilung nach der Art des von auen auf das Werkstck einwirkendenEnergietrgers und Prozessbeschreibung5.1 Thermisches Abtragen durch Gas5.1.1 Autogenes BrennschneidenAutogenes Brennschneiden is

32、t der thermische Schneidprozess, der mit Brenngas-Sauerstoff-Flamme undSchneidsauerstoff ausgefhrt wird (siehe Bild 2). Die von der Heizflamme abgegebene und die bei derOxidation von Werkstoff entstehende Wrme ermglichen nicht nur eine rtliche Verflssigung, sonderneine fortlaufende Verbrennung durch

33、 den Schneidsauerstoff. Die entstehenden Oxide, vermischt mitMetallschmelze auch Schneidschlacke genannt , werden vom Schneidsauerstoffstrahl ausgetrieben.Dadurch entsteht die Schnittfuge. Der grere Anteil des abgetragenen Werkstoffes ist verbrannt.Legende1 Schneidsauerstoff 5 Schneidsauerstoffstrah

34、l2 Heizsauerstoff 6 Heizflamme3 Brenngas 7 Schneidbrenner4WerkstckBild 2 Autogenes BrennschneidenDIN 2310-6:2003-0675.1.2 Metallpulver-BrennschneidenMetallpulver-Brennschneiden ist autogenes Brennschneiden (siehe 5.1.1) unter Zufhrung von Metallpulverzur Reaktionsstelle (siehe Bild 3). Die zustzlich

35、e Wrme durch Verbrennen des Metallpulvers und dieentstandenen Metalloxide machen die Schneidschlacke so dnnflssig, dass sie vom Schneidsauerstoff-strahl ausgetrieben wird. Dadurch entsteht die Schnittfuge.Legende1 Schneidbrenner2 Metallpulver-Luftstrom oder Metallpulver-Sauerstoffstrom3Werkstck4 Hei

36、zflamme5 Schneidsauerstoffstrahl6 FlammenkegelBild 3 Metallpulver-Brennschneiden5.1.3 Metallpulver-SchmelzschneidenMetallpulver-Schmelzschneiden (siehe DIN 32510-2) ist der thermische Schneidprozess fr mineralischeWerkstoffe, der mit Brenngas-Sauerstoff-Flamme und Schneidsauerstoff unter Zufhrung vo

37、n Metallpulverausgefhrt wird (siehe Bild 4). Die Wrme der Brenngas-Sauerstoff-Flamme und des verbranntenMetallpulvers schmelzen den Werkstoff. Das im Schneidsauerstoffstrahl zu Metalloxiden verbrannteMetallpulver berfhrt die mineralische Schmelze in eine dnnflssige Schlacke (Lava), die durch denSchn

38、eidsauerstoffstrahl ausgetrieben wird. Dadurch entsteht die Schnittfuge.Legende1 Metallpulverzufhrung 5 Schneidbrenner2 Brenngas 6 Heizflamme3 Heizsauerstoff 7 Schneidsauerstoffstrahl4 SchneidsauerstoffBild 4 Metallpulver-SchmelzschneidenDIN 2310-6:2003-0685.1.4 Brennhobeln5.1.4.1 AllgemeinesBrennho

39、beln ist der Oberbegriff fr thermische Prozesse zum Abtragen von Werkstoff anWerkstckoberflchen, die mit Brenngas-Sauerstoff-Flamme und Hobelsauerstoff ausgefhrt werden. Dievon der Heizflamme abgegebene und die bei der Oxidation von Werkstoff entstehende Wrme ermglichenfortlaufendes Schmelzen und Ve

40、rbrennen durch den Hobelsauerstoffstrahl. Der geringere Anteil desabgetragenen Werkstoffs ist verbrannt.5.1.4.2 BrennfugenBrennfugen ist Brennhobeln, bei dem Werkstoff muldenfrmig abgetragen wird (siehe Bild 5).Legende1 Hobelsauerstoff 4 Hobelstrahl2 Brenngas-Heizsauerstoff-Gemisch 5 Werkstck3 Heizf

41、lammeBild 5 Brennfugen5.1.4.3 BrennflmmenBrennflmmen ist Brennhobeln, bei dem Werkstoff schichtfrmig abgetragen wird (siehe Bild 6).Legende1 Flmmsauerstoff 4 Flmmstrahl2 Brenngas-Heizsauerstoff-Gemisch 5 Werkstck3 HeizflammeBild 6 BrennflmmenDIN 2310-6:2003-0695.1.5 BrennbohrenBrennbohren mit Sauers

42、tofflanze (Sauerstoff-Kern- oder Sauerstoff-Pulverlanze, siehe DIN 32510-1) ist einthermisches Lochstechen (siehe Bild 7). Das freie Ende der Sauerstofflanze wird auf Entzndungs-temperatur gebracht und brennt unter Zugabe von Sauerstoff ab. Bei mineralischen Werkstoffen berfhrendie bei der Verbrennu

43、ng der Sauerstofflanze entstehenden Metalloxide die sonst zhe Mineralschmelzeunter Silikatbildung in eine dnnflssige Schlacke (Lava), die durch den Sauerstoff ausgetrieben wird. Beimetallischen Werkstoffen wird das Metall im Sauerstoffstrom oxidiert und durch den Sauerstoffausgetrieben. Dadurch ents

44、teht eine Bohrung. Mehrere Bohrungen aneinander gereiht ergeben einePerforation oder eine Trennfuge.Legende1 Perforation (Stege belassen) 4 Sauerstofflanze2 Sauerstoff 5 Werkstck3 Sauerstofflanzen-Griffstck 6 Fuge (Stege entfernt)Bild 7 Brennbohren5.1.6 FlammstrahlenFlammstrahlen ist der thermische

45、Prozess zum Abtragen von Schichten oder Belgen auf Oberflchen, derallein mit Brenngas-Sauerstoff-Flamme ausgefhrt wird (siehe Bild 8). Die Oberflche von metallischenoder mineralischen Werkstcken wird schnell und kurzzeitig erwrmt. Organische Belge, z. B. Farbe,Gummi oder l, verbrennen. Anorganische

46、Belge oder Schichten platzen infolge unterschiedlicherAusdehnung gegenber dem Grundwerkstoff ab oder werden umgewandelt.Legende1 Brenngas-Sauerstoff-Gemisch2Werkstck3 GasflammeBild 8 FlammstrahlenDIN 2310-6:2003-06105.2 Thermisches Abtragen durch elektrische Gasentladung5.2.1 Lichtbogen-Brennschneid

47、enLichtbogen-Brennschneiden ist der thermische Schneidprozess, der mit einem Lichtbogen als Wrmequelleund mit Sauerstoff als Schneidgas ausgefhrt wird. Der Lichtbogen brennt zwischen einer Elektrode, z. B.einer Hohlelektrode (siehe Bild 9), und dem Werkstck. Die vom Lichtbogen abgegebene und bei der

48、Oxidation des Werkstckes entstehende Wrme ermglichen einen kontinuierlichen Fortgang desBrennschneidprozesses. Die entstehenden Oxide, vermischt mit Schmelze, werden vom Schneid-sauerstoffstrahl ausgetrieben. Dadurch entsteht die Schnittfuge.Legende1 Schneidsauerstoff 4 Werkstck2 Hohlelektrode 5 Sch

49、neidsauerstoffstrahl3 Lichtbogen 6 StromquelleBild 9 Lichtbogen-Brennschneiden5.2.2 Lichtbogen-SchmelzfugenLichtbogen-Schmelzfugen ist der thermische Schneidprozess, der mit einem Lichtbogen als Wrmequelleund einem beliebigen Schneidgas ausgefhrt wird.In der Kombination Lichtbogen einer Kohleelektrode und Druckluft als Hobelgas wird es