JPH03138084A - プラズマ切断装置 - Google Patents

プラズマ切断装置

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JPH03138084A
JPH03138084A JP1275392A JP27539289A JPH03138084A JP H03138084 A JPH03138084 A JP H03138084A JP 1275392 A JP1275392 A JP 1275392A JP 27539289 A JP27539289 A JP 27539289A JP H03138084 A JPH03138084 A JP H03138084A
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cutting
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workpiece
electrode
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JP1275392A
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English (en)
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Osamu Yamada
治 山田
Hisaaki Yamane
山根　久明
Kunio Kosaka
高坂　邦雄
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3405—Arrangements for stabilising or constricting the arc, e.g. by an additional gas flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、プラズマ切断装置に関し、更に詳細には、作
動ガスをプラズマアークの周りに旋回させるプラズマ切
断装置に関するものである。
［従来技術〕 従来、ハフニウム、ジルコニウム等をうめ込んだ先端が
平面である電極を使用するプラズマ切断装置は、第２図
に示されるように、電極５とガス噴出口１７を備えたノ
ズル１０とを絶縁させているガイドカン９に作動ガス１
を旋回させるような作動ガス供給口８を備えており、そ
の作動ガス供給口８より旋回流空間１１に流入した旋回
流７によって、プラズマアーク１３を電極の中心線２０
付近に安定に存在させ、さらにその旋回流７を前記ガス
噴出口１７より、噴出ガス１６として、切断ワーク１４
に向けて噴出させていた。
また、最近軟鋼等を切断するために、プラズマ切断装置
における作動ガスを、空気、酸素などの活性ガスにする
傾向が進んでいるが、それはワークの酸化発熱による切
断速度の向上と、切断進行部からの溶融物の除去性をそ
の溶融物を酸化物にすることにより向上させるためであ
る。この場合ノズルのガス噴出口から噴出される作動ガ
スは、溶融ワークを酸化させ、その酸化物を吹きとばす
だけの流量で十分であり、それ以上を噴出させると、か
えって切断面の面粗度を悪化させることが知られている
。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来のプラズマ切断装置では、ノ
ズルから噴出される噴出ガスと旋回作動ガスが同一流量
となるため、旋回作動ガスの流量および流速を上げるこ
とにより、プラズマアークを電極の中心線上に安定に存
在させ切断面品質の向上を計ろうとすると、噴出ガスが
必要以上の流量となりかえって切断面品質の悪化につな
がる等の問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、ノズルの噴出口より噴出する作動ガスの流量
を良質切断に最適なものにしておき、プラズマアークを
安定化させる旋回作動ガスの流量及び、流速のみを増加
させることにより、従来のプラズマ切断装置より一部プ
ラズマアークの安定した良質切断が可能なプラズマ切断
装置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明のプラズマ切断装置は
、ノズルの作動ガス噴出口の直前に、作動ガスの一部を
切断作業に影響を与えない方向に放出させるための作動
ガス放出口を備えている。
［作用コ 上記の構成を有する本発明のプラズマ切断装置において
は、作動ガス供給口から供給された作動ガスがノズルの
内部において電極とワークとの間に発生するプラズマア
ークの周りの旋回流とされ、その後作動ガス噴出口だけ
でなく作動ガス放出口からも放出されるため、作動ガス
が噴出する流路が従来のプラズマ切断装置よりも多くな
り、ノズルの内部から外部へ噴出する作動ガスの流量が
増加する。それによって旋回作動ガスの流速が速くなり
、プラズマアークは、従来のプラズマ切断装置よりはる
かに安定した状態で電極中心線上に存在するようになる
。しかも、従来のプラズマ切断装置より流量の多い旋回
作動ガスは、その一部が・切断作動に影響を与えない方
向に新に設けられた作動ガス放出口より放出されるため
、従来からあった作動ガス噴出口よりワークに向って噴
出する噴出ガスの流量は増加することがなく、プラズマ
アークによる切断進行部分に必要な最適作動ガス流量は
保持されたままになる。
［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
第１図を参照して実施例の構成を説明すると、作動ガス
１の第１流路２を有するトーチ本体３には、入力部４が
設けられており、この入力部４には、電極５が嵌合され
ている。電極うには、作動ガス１の第２流路６と作動ガ
ス１を旋回流７にするだめの作動ガス供給口８とを有す
る絶縁体であるガイドカン９が嵌合されている。また、
そのガイドカン９と前記トーチ本体３との間にはノズル
１０の上端が嵌合され、そのノズル１ｏと前記ガイドカ
ン９との間には、旋回流空間１１が形成されている。そ
れら電極５、ガイドカン９及びノズル１０はノズルカバ
ー１２によってトーチ本体３に固定されている。
さらにノズル１０の先端には旋回流７を噴出ガス１，６
として噴出させる作動ガス噴出口１７が形成されており
、その噴出ガス１６は前記電極５とワーク１４との間の
電極５の中心線２ｏ付近に発生するプラズマアーク１３
によるワーク１４の切断進行部１５に向けて噴出される
。その噴出口１７の上部には、切断進行部１５に影響を
与えないように、旋回流７の一部を放出ガス１８として
側方へ放出する作動ガス放出口１９が複数形成されてい
る。
本実施例は以上のように構成され、次にその作用を説明
する。
まず、前記電極５とノズル１０との間に所定の電圧が印
加され、この間にプラズマアーク１３が発生される。こ
の時同時に作動ガス１が、第１図の矢印で示すように、
トーチ本体３の第１流路２及びガイドカン９の第２流路
６を介して作動ガス供給口８に供給され、その作動ガス
供給口８により旋回流７とされて旋回流空間１１に供給
される。
さらに、その旋回流７は、所定の流量及び流速でプラズ
マアーク１３が電極中心線２０上に安定するように作用
する。その際、前記旋回流７の一部は、作動ガス放出口
１９よりワーク１４の切断進行部１５に影響を与えない
ように、その側方に放出ガス１８として放出される。作
動ガス放出口１９より放出されなかった旋回流７は、噴
出口１７よりワーク１４の切断進行部１５に向って噴出
ガス１６として噴出される。
本発明の効果を確認するため、作動ガスに酸素を使用し
、電極の材質をハフニウム、切断材を厚さ２．Ｏｗの５
ＰＣＣ−３Ｄとして、次の条件で実際に切断実験を行っ
た。
作動ガス圧力　　４．Ｏｋｇ／ｃ（ 切断電流　　　　１２Ａ 切断速度　　　　２０市／Ｓ スタンドオフ　　０．５ｍｍ 尚、比較のために同じ条件で従来の装置による実験も併
せて行い、その結果を第１表に示す。
第１表 第１表から明らかなように、本発明のプラズマ切断装置
においては、同一条件で切断を行った場合に、従来の装
置に比較して、作動ガスの流量（旋回流の流量）が増加
されて切断面の面粗度が向上され、しかもドロスの付着
も防止できることが確認された。
本実施例においては、作動ガス放出口を作動ガス噴出口
の上部に複数個設けたが、これを１個だけ設けるように
してもよく、また作動ガスの一部が切断作業に影響を与
えない方向に放出されるのであれば、適宜その位置を変
更してもよい。
また、切断材の厚さや材質等の条件に応じて、作動ガス
放出口から放出される放出ガスの量を絞り弁等を利用し
て調節可能とし、最適の切断を行い得るようにしてよい
。
更に、該放出ガスの量を数値制御装置からの指令により
切断条件に応じて自動的に制御されるようにしてもよい
。
本発明は以上詳述した実施例に限定されることなく、そ
の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能で
ある。
［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、作動ガスをワークに向って噴出する作動ガス噴出口以
外に、切断作業に影響を与えないように放出させる作動
ガス放出口が設けられているため、旋回流の流量ならび
に流速を増加させながらも噴出口から噴出する作動ガス
の流量は従来装置と同等とすることができ、従来装置よ
り、プラズマアークを安定に存在させ、かつ切断品質を
良好にすることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化した一実施例を示す断面図、第
２図は、従来装置の構成を示す断面図である。 図中、１は作動ガス、５は電極、７は旋回流、８は作動
ガス供給口、１０はノズル、１３はプラズマアーク、１
４はワーク、１７は作動ガス噴出口、１９は作動ガス放
出口である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ノズル（１０）の内部に作動ガスを（１）を供給す
    るための作動ガス供給口（８）と、ノズル（１０）から
    ワーク（１４）に向って作動ガス（１）を噴出するため
    の作動ガス噴出口（１７）と、 ノズル（１０）の内部に設けられた電極（５）と、 前記作動ガス供給口（８）から供給される作動ガス（１
    ）が、ノズル（１０）の内部において前記電極（５）と
    ワーク（１４）との間に発生するプラズマアーク（１３
    ）の周りの旋回流（７）とされ、前記作動ガス噴出口（
    １７）よりワーク（１４）に向って噴出されるプラズマ
    切断装置において、 前記作動ガス噴出口（１７）の直前に作動ガス（１）の
    一部を切断作業に影響を与えない方向に放出するための
    作動ガス放出口（１９）を備えていることを特徴とする
    プラズマ切断装置。
JP1275392A 1989-10-23 1989-10-23 プラズマ切断装置 Pending JPH03138084A (ja)

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