JPH0311599A - プラズマ電極 - Google Patents
プラズマ電極Info
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- JPH0311599A JPH0311599A JP1145582A JP14558289A JPH0311599A JP H0311599 A JPH0311599 A JP H0311599A JP 1145582 A JP1145582 A JP 1145582A JP 14558289 A JP14558289 A JP 14558289A JP H0311599 A JPH0311599 A JP H0311599A
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- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 22
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明はＺｒを含むＣｕ合金からなるチップ本体を備
えたプラズマ電極に関する。
えたプラズマ電極に関する。
「従来の技術」
被加工物を切断する装置の一例として、プラズマ切断装
置が知られている。このプラズマ切断装置は、電極と被
加］二物との間に生じざＵたプラズマアークをジエンＩ
・状の噴流として加」−物に噴口・ｊし、このプラズマ
炎で被加工物を切断する装置である。
置が知られている。このプラズマ切断装置は、電極と被
加］二物との間に生じざＵたプラズマアークをジエンＩ
・状の噴流として加」−物に噴口・ｊし、このプラズマ
炎で被加工物を切断する装置である。
また、従来から、この種のプラズマ切断装置に適用され
るプラズマ電極として、Ｉ（ｆなどからなる電極本体を
金属製のチップに取り付けてなるプラズマ電極が知られ
ている。このプラズマ電極に用いられるチップは、導電
性に優れ、耐熱性と強度を兼ね４ｉｉＩえる必要がある
ので、従来からＣｕ系の高強度合金などで形成されるこ
とが多く、特にＣｕ Ｃｒ合金などから形成されたもの
が一般的であ っ ）こ 。
るプラズマ電極として、Ｉ（ｆなどからなる電極本体を
金属製のチップに取り付けてなるプラズマ電極が知られ
ている。このプラズマ電極に用いられるチップは、導電
性に優れ、耐熱性と強度を兼ね４ｉｉＩえる必要がある
ので、従来からＣｕ系の高強度合金などで形成されるこ
とが多く、特にＣｕ Ｃｒ合金などから形成されたもの
が一般的であ っ ）こ 。
「発明が解決しようとする課題」
ところが、従来のＣｕ−Ｃｒ合金から形成されたチップ
を用いたプラズマ電極にあっては、プラズマ炎を発生さ
せて被加工物を連続的に切断するうちに、電極本体の先
端部が微少蚤ずつ消耗する問題があった。なお、電極本
体に１−１ ｆなどの高価な金属を使用する場合は、電
極本体の消耗による損害が大きい問題がある。また、従
来、Ｈｆからなる電極本体をＣｕ−Ｃｒ合金からなるチ
ップに設けてなるプラズマ電極を用いて板状の被加工物
の切断を行った場合、１２ｍｍ程度の板厚の被加］−物
を切断することが限界であり、更に大きな板厚の被加工
物を切断できることが要求されている。
を用いたプラズマ電極にあっては、プラズマ炎を発生さ
せて被加工物を連続的に切断するうちに、電極本体の先
端部が微少蚤ずつ消耗する問題があった。なお、電極本
体に１−１ ｆなどの高価な金属を使用する場合は、電
極本体の消耗による損害が大きい問題がある。また、従
来、Ｈｆからなる電極本体をＣｕ−Ｃｒ合金からなるチ
ップに設けてなるプラズマ電極を用いて板状の被加工物
の切断を行った場合、１２ｍｍ程度の板厚の被加］−物
を切断することが限界であり、更に大きな板厚の被加工
物を切断できることが要求されている。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、プ
ラズマ炎を発生させて被加工物を長＋１４ｊ間にわたり
連続的に切断した場合であっても、電極本体の消耗が少
なく、従来よりもより厚い波力１ド４二物を切断するこ
とができるプラズマ電極を提供することを目的とする。
ラズマ炎を発生させて被加工物を長＋１４ｊ間にわたり
連続的に切断した場合であっても、電極本体の消耗が少
なく、従来よりもより厚い波力１ド４二物を切断するこ
とができるプラズマ電極を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」
本発明は前記課題を解決するために、ロッド状のチップ
本体と、このチップ本体の先端部に形成された収納穴と
、この収納穴に挿入されたプラズマ発生用の電極本体を
具備してなるプラズマ電極であって、前記チップ本体が
Ｚｒを含有するＣｕ合金からなるものである。
本体と、このチップ本体の先端部に形成された収納穴と
、この収納穴に挿入されたプラズマ発生用の電極本体を
具備してなるプラズマ電極であって、前記チップ本体が
Ｚｒを含有するＣｕ合金からなるものである。
「作用 」
電極本体を取り伺はノこチップ本体を導電率の高いＣｕ
−Ｚｒ合金で形成するのて、チップを介して電極本体に
電流が効率良く流れる結果、良質のプラズマ炎が発生し
、電極本体の消耗が少なくなるとともに、より厚い被加
工物を切断てきる。
−Ｚｒ合金で形成するのて、チップを介して電極本体に
電流が効率良く流れる結果、良質のプラズマ炎が発生し
、電極本体の消耗が少なくなるとともに、より厚い被加
工物を切断てきる。
「実施例」
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
この例のプラズマ電極りは棒状のチップ本体ｌと、チッ
プ本体Ｉの先端部に設けられた電極本体２を主体として
構成されている。
この例のプラズマ電極りは棒状のチップ本体ｌと、チッ
プ本体Ｉの先端部に設けられた電極本体２を主体として
構成されている。
チップ本体Ｉは、Ｚｒを含有するＣｕ合金から形成され
たもので、その先端部中央には収納穴３が形成され、こ
の収納穴３に棒状の電極本体２が埋め込まれるとともに
、チップ本体ｌの基端部側には支持ボルダに接合するた
めのねじ部４が形成されている。
たもので、その先端部中央には収納穴３が形成され、こ
の収納穴３に棒状の電極本体２が埋め込まれるとともに
、チップ本体ｌの基端部側には支持ボルダに接合するた
めのねじ部４が形成されている。
前記電極本体２は、Ｉ−１ｆからなるもので、チップ本
体ｌの先端部に形成された収納穴３にＨｆを圧入してか
しめた後に収納穴３の開口部の面びきを行って形成され
たものである。なお、この実施例のプラズマ電極りにお
いては、電極本体２としてＨｆからなるものを用いてい
るが、このようにＨｆを用いるのは、プラズマ発生用の
ガスとして酸素ガスを主体とするガスを用いる場合であ
るので、他のガスを用いる場合はＨｒ以外の所要の金属
電極本体を用いても差し支えない。
体ｌの先端部に形成された収納穴３にＨｆを圧入してか
しめた後に収納穴３の開口部の面びきを行って形成され
たものである。なお、この実施例のプラズマ電極りにお
いては、電極本体２としてＨｆからなるものを用いてい
るが、このようにＨｆを用いるのは、プラズマ発生用の
ガスとして酸素ガスを主体とするガスを用いる場合であ
るので、他のガスを用いる場合はＨｒ以外の所要の金属
電極本体を用いても差し支えない。
前記チップ本体１を構成するＣｕ−Ｚｒ合金（Ｊ１好ま
しくは、Ｚｒを００１〜０．１５重爪形含有するものを
用いる。このＣｕ−Ｚｒ系の合金においては、Ｚｒが強
力な脱酸剤であると同時にカーボンなどとの反応性に富
むために、溶解鋳造時のるつぼや耐火物との反応を十分
に抑えて製造する必要があり、Ｃｕ−Ｚｒ合金が備える
高度な特性を弓き出すためには、溶体化処理と時効条件
を十分に選定する必要がある。処理条件として９５０°
Ｃで１時間溶体化処理を行った後に、急冷と加工を行い
、次いで４５０°Ｃで１時間時効することが好ましい。
しくは、Ｚｒを００１〜０．１５重爪形含有するものを
用いる。このＣｕ−Ｚｒ系の合金においては、Ｚｒが強
力な脱酸剤であると同時にカーボンなどとの反応性に富
むために、溶解鋳造時のるつぼや耐火物との反応を十分
に抑えて製造する必要があり、Ｃｕ−Ｚｒ合金が備える
高度な特性を弓き出すためには、溶体化処理と時効条件
を十分に選定する必要がある。処理条件として９５０°
Ｃで１時間溶体化処理を行った後に、急冷と加工を行い
、次いで４５０°Ｃで１時間時効することが好ましい。
このように処理することで以下に説明するように高度な
特性を有するＣｕ−Ｚｒ合金を得ることができる。
特性を有するＣｕ−Ｚｒ合金を得ることができる。
第４図に、ＣｕにＣｒを添加する場合の比抵抗の変化割
合とＣｕにＺｒを添加する場合の比抵抗の変化割合を示
す。
合とＣｕにＺｒを添加する場合の比抵抗の変化割合を示
す。
第４図から明らかなように、Ｚｒの添加による比抵抗の
上昇割合は、Ｃｒの上昇割合に比較して極めて少ないこ
とが明らかである。
上昇割合は、Ｃｒの上昇割合に比較して極めて少ないこ
とが明らかである。
また、第５図にＣｕ−Ｃｒ合金およびＣｕ−Ｚｒ合金に
おける引張り強さと導電率の関係を示す。
おける引張り強さと導電率の関係を示す。
第５図から、Ｃｕ−Ｚｒ合金がＣｕ−Ｃｒ合金に匹敵す
る強度を備えるとともに、Ｃｕ−Ｃｒ合金よりも高い導
電率を示すことが明らかである。
る強度を備えるとともに、Ｃｕ−Ｃｒ合金よりも高い導
電率を示すことが明らかである。
以上のようにＣｕ−Ｚｒ合金から形成されたチップ本体
ｌが高い導電率と機械強度を示すことが明らかであるの
で、電極本体２を用いて゛プラズマ炎を発生させた場合
に、従来と同じ電圧条件でより温度の高い良好な状態の
プラズマを発生させることができる。
ｌが高い導電率と機械強度を示すことが明らかであるの
で、電極本体２を用いて゛プラズマ炎を発生させた場合
に、従来と同じ電圧条件でより温度の高い良好な状態の
プラズマを発生させることができる。
第６図はＣｕに対して所定量のＺｒを添加した場合に、
加熱温度と硬度の変化を示す。
加熱温度と硬度の変化を示す。
Ｃｕ添加量０．００９％では加熱温度に対する硬度変化
が著しいのに対し、添加量０．０１１％と０．０２４％
では硬度変化が少ないので、製造が容易であることが示
唆される。
が著しいのに対し、添加量０．０１１％と０．０２４％
では硬度変化が少ないので、製造が容易であることが示
唆される。
従って従来のＣｕ−Ｃｒ合金からなるチップ本体を用い
たプラズマ切断装置に比較すると、より厚い被加工物を
切断することができるようになる。
たプラズマ切断装置に比較すると、より厚い被加工物を
切断することができるようになる。
また、長時間連続してプラズマ炎を発生させて被加工物
を切断する場合、電極先端部の消耗が少なくなる。
を切断する場合、電極先端部の消耗が少なくなる。
「試験例」
第１図に示す断面構造であって、Ｚｒを０，１３９％含
有するＣｕ合金からなり、全長２６ｍｍ、先端側の外径
６ｍｍのチップ本体に、直径１ 、６ ｍｍ。
有するＣｕ合金からなり、全長２６ｍｍ、先端側の外径
６ｍｍのチップ本体に、直径１ 、６ ｍｍ。
長さ６ｍｍのＨ１’の棒状電極を設けてなるプラズマ電
極を用い、プラズマ発生ガスとしてＡｒガスを用い、５
０Ａ通電して軟鋼製の板状の被加工物を１２時間連続切
断する試験を行った。また、第１図に示す構造と同等で
あってＣｕ−Ｃｒ合金からなるチップ本体を用いて同様
な試験を行い、電極先端部の消耗量（ちびり量）と切断
可能な最大板厚（′Ｉ゛ｍａｘ）を測定した。その結果
を次頁の第１表に示す。
極を用い、プラズマ発生ガスとしてＡｒガスを用い、５
０Ａ通電して軟鋼製の板状の被加工物を１２時間連続切
断する試験を行った。また、第１図に示す構造と同等で
あってＣｕ−Ｃｒ合金からなるチップ本体を用いて同様
な試験を行い、電極先端部の消耗量（ちびり量）と切断
可能な最大板厚（′Ｉ゛ｍａｘ）を測定した。その結果
を次頁の第１表に示す。
第１表
第１表に示すように本発明のプラズマ電極を用いて１２
時間連続切断を行った場合、電極の消耗かなく、より厚
い被加工物を切断できることが明らかになった。
時間連続切断を行った場合、電極の消耗かなく、より厚
い被加工物を切断できることが明らかになった。
ところで、先に記載した実施例のチップ本体は、第１図
に示す断面形状のものを用いたが、チップ本体の内部に
冷却用の流路を形成した構造のものを用いても良いし、
その他の形状のチップ本体に本発明を適用しても良いの
は勿論である。
に示す断面形状のものを用いたが、チップ本体の内部に
冷却用の流路を形成した構造のものを用いても良いし、
その他の形状のチップ本体に本発明を適用しても良いの
は勿論である。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は、プラズマ発生用の電極を
取り付けたチップを導電率の良好なＣｕＺｒ合金から形
成しているので、良好なプラズマ炎を発生させることが
できる。従って従来のＣｕＣｒ合金製のチップ本体を用
いる場合に比較すると、切断可能板厚が向上するととも
に、電極本体の消耗を少なくすることができる効果があ
る。
取り付けたチップを導電率の良好なＣｕＺｒ合金から形
成しているので、良好なプラズマ炎を発生させることが
できる。従って従来のＣｕＣｒ合金製のチップ本体を用
いる場合に比較すると、切断可能板厚が向上するととも
に、電極本体の消耗を少なくすることができる効果があ
る。
第１図ないし第３図はこの発明を適用したプラズマ電極
の一実施例を示すもので、第１図は断面図、第２図は側
面図、第３図は側面略図、第４図は添加元素濃度と比抵
抗の関係を示す線図、第５図は導電率と引張強さの関係
を示す線図、第６図は加熱温度と引張り強さの関係を示
す線図である。 Ｄ・・プラズマ電極、ｌ・・チップ本体、２ ・電極本
体、３ 収納穴。
の一実施例を示すもので、第１図は断面図、第２図は側
面図、第３図は側面略図、第４図は添加元素濃度と比抵
抗の関係を示す線図、第５図は導電率と引張強さの関係
を示す線図、第６図は加熱温度と引張り強さの関係を示
す線図である。 Ｄ・・プラズマ電極、ｌ・・チップ本体、２ ・電極本
体、３ 収納穴。
Claims (1)
- ロッド状のチップ本体と、このチップ本体の先端部に形
成された収納穴と、この収納穴に挿入されたプラズマ発
生用の電極本体を具備してなるプラズマ電極であって、
前記チップ本体がＺｒを含有するＣｕ合金からなること
を特徴とするプラズマ電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145582A JPH0311599A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | プラズマ電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145582A JPH0311599A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | プラズマ電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311599A true JPH0311599A (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=15388425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145582A Pending JPH0311599A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | プラズマ電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732157A (ja) * | 1993-07-14 | 1995-02-03 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | プラズマジェットトーチ用拘束チップ |
| FR2787676A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-23 | Soudure Autogene Francaise | Piece d'usure pour torche de travail a l'arc realisee en cuivre allie |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164419A (en) * | 1974-11-30 | 1976-06-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | Yosetsutoochito sonoseizohoho |
| JPH0191972A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ切断用トーチ |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1145582A patent/JPH0311599A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164419A (en) * | 1974-11-30 | 1976-06-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | Yosetsutoochito sonoseizohoho |
| JPH0191972A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ切断用トーチ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732157A (ja) * | 1993-07-14 | 1995-02-03 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | プラズマジェットトーチ用拘束チップ |
| FR2787676A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-23 | Soudure Autogene Francaise | Piece d'usure pour torche de travail a l'arc realisee en cuivre allie |
| WO2000038485A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | La Soudure Autogene Francaise | Piece d'usure pour torche de travail a l'arc realisee en cuivre allie |
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