Inertni plin
Večino kovin odlikujeta stabilnost in trdnost. Takšne kovine so odličen material za ekstremne obremenitve, do katerih pride npr. pri mostovih in jeklenih konstrukcijah nebotičnikov. Vendar imata železo in jeklo nevidnega sovražnika, ki ju počasi, a zanesljivo napada. To je kisik v zraku, ki je nujno potreben za življenje, hkrati pa učinkuje na kovine. Za zaščito kovin se pri varjenju uporablja inertni plin.
Odkar je človek sposoben obdelovati kovine, je vedno imel probleme z rjo, do katere pride v primeru slabega vzdrževanja na vseh delih železa.
Težava s kisikom
Glede na volumen je kisik z več kot 20 odstotnim deležem drugi najpogostejši plin v našem ozračju in je na našem planetu daleč najpogostejši element. Kisik je zelo reaktiven in tvori spojine z večino drugih elementov. Njegov razpadajoč učinek se ne začne, dokler se kombinira z vodo. Preko difuzije voda odstrani ione iz železa, ki nato kisiku omogočajo učinkovito napasti železo.
Kisik ne more enostavno napasti železa brez vode. Metode za obdelavo kovin, kot sta denimo kovanje in varjenje, dodajajo materialu tako veliko energije, da ima kisik nove priložnosti, da tvori spojine z materialom.
Inertni plin zagotavlja zaščito
Zaščitni ali inertni plin predstavlja vse elemente, ki bodisi ne tvorijo kemične spojine z drugimi snovmi ali pa so zelo nereaktivni. Plini, kot sta helij in argon, sta za to še posebej primerna. Obstajata samo v atomski obliki in zaradi svojih kemijskih lastnosti nista sposobna reagirati z drugimi materiali.
Inertni plin ima dvojni učinek:
- Zaradi svoje nereaktivnosti ne napada kovin.
- Zaščitni plini izpodrivajo čist zrak iz območja obdelave in s tem preprečujejo kisiku, da bi učinkoval na kovine.
Če se varjenje izvede brez zaščitnega plina, se atomi kisika kopičijo v območju varjenja. Sčasoma to povzroči, da je var veliko bolj dovzeten za rjo kot var, narejen z zaščitnim plinom.
Pod varjenje v zaščitnem plinu uvrščamo naslednje bistvene varilne postopke:
- MIG varjenje (Metal Inert Gas),
- MAG varjenje (Metal Aktiv Gas),
- TIG varjenje (Tungsten Inert Gas).
Dušik v laserskem razrezu
Tudi dušik ima inertne lastnosti in je idealen za rezanje pločevin brez oksidacije. Teoretično se lahko uporabi tudi zmes argona in helija, vendar je cena dušika veliko nižja od plina, narejenega s helijem. Odločitev o uporabi dušika je zato bolj gospodarna, saj lahko v tem primeru lasersko rezanje ponudimo po razumnih cenah.
Dušik kot inertni plin ne tvori kemijskih spojin s kovino, robovi obdelovanca so zelo čisti in jih je redko potrebno obdelati. To laserskim strojem kljub visoki porabi dušika omogoča ekonomično obdelavo kovin.