Funktionsprinzipien des Unterwasser-Oxy-Arc-Schneidens

Das Oxy-Arc-Verfahren ist ein Brennschneidprozess, bei dem Metall durch eine chemische Reaktion mit Sauerstoff bei hohen Temperaturen geschnitten wird. Die benötigte Temperatur wird durch einen elektrischen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück sowie durch chemische Reaktionen in der Elektrode selbst erzeugt. Das Sauerstoff-Lichtbogen-Schneiden war vor der Einführung des exothermen Schneidens weit verbreitet und verfügt über eine langjährige Anwendungserfahrung. Dieses Verfahren eignet sich besonders zum Schneiden von Stahl, kann aber auch für andere Metalle verwendet werden.

Der Schnitt basiert auf der raschen Oxidation des Metalls. Im Betrieb wird das Metall durch den Lichtbogen zwischen dem Werkstück und der Spitze der hohlen, rohrförmigen Elektrode bis zur Glühtemperatur erhitzt. Aufgrund der hohen Wärmezufuhr erfolgt die Erwärmung sofort. Sobald der Punkt rot glüht, wird ein Hochgeschwindigkeitsstrom aus Sauerstoff projiziert. Der Sauerstoffstrahl hat zwei Funktionen:

• Erzeugung von Wärme durch Oxidation des Metalls.
• Entfernung des geschmolzenen Metalls und der Schlacke.

Die Elektrodenspitze unterliegt ebenfalls der Hitze und Oxidation und verbraucht sich schnell. Das Verfahren verwendet vorzugsweise Gleichstrom (DC), da Wechselstrom (AC) als gefährlich gilt.

Erdung des Werkstücks

Der erste Schritt beim Unterwasser-Lichtbogenschneiden ist das Anbringen des Erdungskabels am Werkstück. Die Klemme muss sich in Sichtweite des Tauchers befinden, so nah wie möglich an der Schnittstelle, wobei darauf zu achten ist, dass der Taucher nicht im Stromkreis steht. Während des Schneidvorgangs kann es notwendig sein, die Position der Erdung zu verändern. Die Kontaktstelle muss mit einem Spachtel oder einer Drahtbürste metallisch blank gereinigt werden. Bei großen Werkstücken sollten sowohl die Erdungsstelle als auch die Schnittlinie gereinigt werden. Aus Sicherheitsgründen muss eine C-Klemme verwendet werden, die fest am Werkstück sitzt.

Schneiden von dickem Stahlblech

Beim Schneiden von Blechen mit einer Dicke von mehr als 6,35 mm (1/4") wird die „Baggertechnik“ angewandt:

1. Elektrode senkrecht zur Schnittfläche halten, Sauerstoffventil öffnen und den Lichtbogen durch kurzes Antippen starten.
2. Sobald die gesamte Dicke durchtrennt ist, die Elektrode entlang der Schnittlinie führen. Dabei muss die Elektrode in zwei Richtungen bewegt werden: in den Schnitt hinein und in die Vorschubrichtung.
3. Unvollständige Schnitte können durch zu geringen Sauerstoffdruck, zu hohe Schnittgeschwindigkeit oder falsche Handhabung entstehen und zu Rückschlägen führen. In diesem Fall den Vorschub stoppen und den Schnitt korrigieren.
4. Wenn die Elektrode auf ca. 7 cm verbraucht ist, den Lichtbogen unterbrechen, Sauerstoffzufuhr stoppen und die Elektrode wechseln.

Schneiden von dünnen Blechen

Bei Blechen unter 6,35 mm (1/4") unterscheidet sich die Technik durch den Druck auf das Werkstück. Hier wird kaum Druck ausgeübt. Bei schlechter Sicht kann die Elektrode in einem Winkel von etwa 45 Grad geführt werden, um die effektive Schnittdicke zu erhöhen.

Schneiden von Guss- und NE-Metallen

Während das Metall-Lichtbogen-Verfahren und ultrathermische Verfahren für Guss- und NE-Metalle bevorzugt werden, wird das Oxy-Arc-Verfahren hier nur im Notfall eingesetzt. Da diese Materialien schnell oxidieren, findet eher ein Schmelz- als ein Oxidationsprozess statt.

• Es wird empfohlen, die maximale Leistung von 500 Ampere zu nutzen.
• Die Elektrodenspitze muss so manipuliert werden, dass die Schmelze nur in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens erfolgt.
• Die Baggertechnik für Stahl ist bei NE-Metallen nicht erfolgreich anwendbar.