JPH10277747A

JPH10277747A - 被加工物の加工処理方法および加工処理装置

Info

Publication number: JPH10277747A
Application number: JP9089637A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Aoyama; 和夫青山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融金属の飛散を防止して被加工物や他の構造
物の損傷や破損を防止し、溶融金属の回収を容易にした
被加工物の加工処理方法および加工処理装置である。【解決手段】この加工処理装置は、被加工物２２を酸素
以外の雰囲気ガスあるいは真空中に設置させる一方、被
加工物２２に対向させてプラズマトーチ１０を設ける。
プラズマトーチ１０はトーチノズル１３から作動ガスを
噴出させるとともにノズルキャップ１８からアシストガ
スを噴出させる。作動ガスやアシストガスには酸素以外
のガス、例えばＮ₂ガス、ＡｒとＨ₂の混合ガス、不活
性ガスが用いられる。被加工物２２を雰囲気ガスあるい
は真空中で、プラズマトーチ１０からの高温・高流速の
プラズマ流で被加工物２２をプラズマアーク切断し、発
生した溶融金属２３を流下させて被加工物２２の切断裏
面側に付着させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高エネルギ密度の
プラズマ流あるいはレーザ光を用いて被加工物の切断等
の加工処理を行なう被加工物の加工処理方法および加工
処理装置に係り、特に、被加工物の背面側で溶融金属を
捕獲・回収させた被加工物の加工処理方法および加工処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】国際熱核融合実験炉（ＩＴＥＲ）の工学
設計において、核融合炉の中心部分を構成する真空容
器、後壁、ブランケットモジュールなどの厚板構造物の
遠隔保守技術の確立が求められている。例えば、ブラン
ケットモジュール１は、図６に示すように、厚さ７０mm
のＳＵＳ３１６Ｌの厚板材の支持脚２を介して後壁３に
接続されており、ブランケットモジュール１の交換時に
は、この支持脚２を切断する必要がある。符号４は冷却
マニホールドである。

【０００３】また、図７に示すように、例えばブランケ
ットモジュール１などの構造物５の一部分を解体し、交
換する際には、図８に示されたプラズマトーチ６の細径
ノズル６ａでアークを拘束して得られる高温・高流速の
プラズマ流（プラズマアーク７）を利用したプラズマア
ーク切断あるいは、高エネルギ密度のレーザ光を利用し
たレーザ切断が行なわれる。プラズマアーク切断やレー
ザ切断は図７に示す切断線Ｌに沿って切断され、交換部
位５ａが取り外される。プラズマアーク切断やレーザ切
断では、高エネルギ密度のプラズマアーク７やレーザ光
により、図８に示すように、大量に発生する溶融金属８
が構造物である被加工物５の切断裏面側から飛散する。

【０００４】飛散した溶融金属８により被加工物５や他
の構造物９が損傷を受けたり、破損する問題があり、ま
た、被加工物５に飛散した溶融金属８が付着して残る場
合には、被加工物５の加工面が汚れたり、被加工物５の
性能を劣化させる課題があった。

【０００５】また、被加工物５の破損等を防止するため
に、被加工物５の背面に溶融金属８を捕獲・回収する溶
融金属回収構造物を設ける場合があるが、この回収構造
物は溶融金属による溶解を防止するため、被加工物５か
ら距離をおいて設けられ、回収容積も大きくせざるを得
ない。このため、スペース的制約を受ける構造物（被加
工物５）には設けられないという問題があった。

【０００６】さらに、構造物である被加工物５の切断箇
所に溶融金属８が付着して残された状態では交換部位５
ａの再取付の障害となり、また、被加工物５の切断箇所
に他の構造物を溶接接続させる場合には、溶接欠陥発生
の要因となるために、付着した溶融金属を機械加工等で
除去しなければならない欠点があった。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、溶融金属の飛散を防止して溶融金属による被
加工物や他の構造物の損傷や破損を防止し、溶融金属の
回収を容易に行なうことができる被加工物の加工処理方
法および加工処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、被加工物の加工処理
時の溶融金属の挙動特性を活用し、溶融金属の粘性を高
めて溶融金属の回収を容易にした被加工物の加工処理方
法および加工処理装置を提供するにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、溶融金属を被
加工物のスクラップ側の裏面片側に積極的に付着させ、
溶融金属の回収を容易とした被加工物の加工処理方法お
よび加工処理装置を提供するにある。

【００１０】本発明の別の目的は、プラズマトーチにシ
ールドボックスを追従移動させて、シールドガスによる
シールドを局所的に行ない得るようにした被加工物の加
工処理方法および加工処理装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明に係る被加工物の加工処理方法は、請求
項１に記載したように、被加工物を酸素以外の雰囲気ガ
スあるいは真空中に設置し、上記被加工物をプラズマト
ーチからのプラズマ流でプラズマアーク切断する際、プ
ラズマトーチの作動ガスおよびアシストガスに酸素以外
のガスをそれぞれ用いて前記雰囲気ガスあるいは真空中
で被加工物を切断し、被加工物の切断裏面側に溶融金属
を付着させて回収する方法である。

【００１２】また、本発明に係る被加工物の加工処理方
法は、上述した課題を解決するために、請求項２に記載
したように、プラズマトーチを切断方向を含む垂直面に
対し傾斜させて設け、被加工物をプラズマトーチでプラ
ズマアーク切断する際、被加工物のスクラップ側切断裏
面に溶融金属を付着させて回収する方法であったり；ま
た、請求項３に記載したように、被加工物の切断裏面側
に薄板を設け、被加工物をプラズマトーチでプラズマア
ーク切断する際、上記薄板に溶融金属を付着させて回収
する方法である。

【００１３】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る被加工物の加工処理装置は、請求項４に記載
したように、被加工物を酸素以外の雰囲気ガスあるいは
真空中に設置する一方、上記被加工物をプラズマアーク
切断するプラズマトーチを対向させて設け、上記プラズ
マトーチは、トーチノズルから噴出される作動ガスおよ
びノズルキャップから噴出されるアシストガスに酸素以
外のガスが用いられたものである。

【００１４】さらに、本発明に係る被加工物の加工処理
装置は、上述した課題を解決するために、請求項５に記
載したように、被加工物はプラズマトーチと反対側に薄
板が設けられたものである。

【００１５】一方、上述した課題を解決するために、本
発明に係る被加工物の加工処理方法は、請求項６に記載
したように、プラズマトーチに追従して動作する対のシ
ールドボックスを備え、上記シールドボックスを被加工
物を挟んで対向設置し、被加工物をプラズマトーチから
のプラズマ流でプラズマアーク切断する際、被加工物の
切断箇所をシールドガスで局所的に覆う一方、プラズマ
トーチの作動ガスおよびアシストガスに酸素以外のガス
を用いて切断し、被加工物の切断裏面側に溶融金属を付
着させて回収する方法である。

【００１６】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る被加工物の加工処理装置は、請求項７に記載
したように、被加工物を挟むように対をなすシールドボ
ックスを備え、上記シールドボックスの一方はプラズマ
トーチに固着され、両シールドボックスは連結アームで
連結されて上記プラズマトーチに追従移動可能に設置さ
れ、上記シールドボックス内のシールドガスで被加工物
の切断箇所が局所的に覆われる一方、前記プラズマトー
チの作動ガスおよびアシスドカスに酸素以外のガスが用
いられたものである。

【００１７】またさらに、上述した課題を解決するため
に、本発明に係る被加工物の加工処理方法は、請求項８
に記載したように、被加工物を酸素以外の雰囲気ガスあ
るいは真空中に設置し、上記加工物にレーザ装置からの
レーザ光を照射してレーザ加工する際、被加工物を前記
雰囲気ガスあるいは真空中でレーザ光による穿設あるい
は切断を行ない、レーザ光照射により発生した溶融金属
を被加工物の照射裏面側に付着させて回収する方法であ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る被加工物の加工処理
方法および加工処理装置の実施の形態について添付図面
を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る被加工物の加工処理
装置としてのプラズマ切断装置を示すものである。この
プラズマ切断装置はプラズマ発生装置としてのプラズマ
トーチ１０を備える。プラズマトーチ１０は図示しない
トーチ本体の先端側に絶縁体１１を介して支持された電
極１２を有し、この電極１２は直流電源であるプラズマ
電源（図示せず）に接続される。

【００２０】プラズマトーチ１０の電極先端側にはトー
チノズル１３が電極１２と同心円状に配置される。この
トーチノズル１３の内側に作動ガス通路１４が形成され
る。作動ガス通路１４には作動ガスに旋回流を与えるス
ワラ１５が設置され、トーチノズル１３は旋回流ノズル
として構成される。スワラ１５は絶縁体１１の外周側に
一体あるいは一体的に設けられ、トーチノズル１３と絶
縁体１１との間に支持される。

【００２１】作動ガスはスワラ１５により旋回流が付与
されてトーチノズル１３の細径のノズル口（オリフィ
ス）から噴出されるようになっている。作動ガスには例
えばＡｒとＨ₂の混合ガスが用いられる。Ａｒに代えて
Ｈｅ等の不活性ガスとの混合ガスを用いてもよく、さら
に、作動ガスには酸素以外のガス、例えば不活性ガスや
Ｎ₂ガスを単独で用いることもできる。混合ガスに用い
られるＨ₂はプラズマアーク１８による切れ味を良好に
する作用を有する。

【００２２】また、上記トーチノズル１３の外周側に
は、筒状のノズルキャップ１８が設けられ、このノズル
キャップ１８の内側に二次ガスを構成するアシストガス
のガス通路１９が形成される。このアシストガス通路１
９にもアシストガスに旋回流を与えるスワラ２０が設け
られる。アシストガスには例えば、Ｎ₂ガスが用いられ
る。アシストガスは不活性ガスを用いてもよく、酸素以
外のガス、例えばＮ₂とＨ₂の混合ガスを用いてもよ
い。混合ガスのＨ₂は切断の切れ味を改善し、アシスト
する作用を有する。

【００２３】プラズマトーチ１０は被加工物である構造
物のワーク２２に対して傾斜して設置される。プラズマ
トーチ１０はワーク切断方向を含むほぼ垂直面に対して
片側に傾斜して設けられる。プラズマトーチ１０はトー
チ角度（ベベル角度）をスクラップとならない被加工物
側に傾け、被加工物２２をＮ₂ガス、あるいは不活性ガ
スの雰囲気下、または真空中に設置する。

【００２４】次に、図１に示されたプラズマトーチ１０
を用いて例えば７０mm厚のＳＵＳ３１６Ｌの被加工物
（厚板材）２２の切断処理について説明する。

【００２５】この被加工物２２の切断条件を［例１］に
示す。

【００２６】

【外１】

【００２７】被加工物（ワーク）２２を［例１］のワー
ク切断条件でプラズマアーク切断すると、図２に○印で
示すように表わされ、溶融金属２３はワーク切断裏面片
側に付着することが確められた。切断電流や切断速度を
変えると、図２に△印で示すように、ワーク切断裏面両
側に溶融金属２３が付着され、さらに、×印で示す切断
条件では、ワーク２２の切断面が良好でないことがわか
った。

【００２８】すなわち、図１において、電極１２にプラ
ズマ電源より電流が供給されることにより、プラズマト
ーチ１０からの高温・高流速のプラズマ流により、電極
１２と被加工物であるワーク２２との間にアークが形成
される。その際、プラズマトーチ１０はトーチノズル１
３から作動ガスが、ノズルキャップ１８からアシストガ
スが拘束され、旋回されつつ噴出される。プラズマトー
チ１０からのプラズマ流で形成されるプラズマアーク１
７によりワーク２２の切断が開始される。プラズマアー
ク１７には正極性と負極性のプラズマアークがある。

【００２９】このワーク切断時に、プラズマトーチ１０
をワーク２２の垂直面に対し傾斜させてトーチ角度（ベ
ベル角度）を１０°〜３０°の範囲内に設定し、［例
１］のワーク切断条件を適用すると、作動ガス、アシス
トガスおよび雰囲気ガスにより溶融金属２３の酸化が抑
えられ、溶融金属２３の粘性が高められ、溶融金属２３
の飛散が防止される。

【００３０】また、プラズマトーチ１０の傾斜により、
被加工物であるワーク（母材）２２内に陽極点（あるい
は陰極点）２４の発生に偏りが生じ、陽極点２４は一方
の切断面側に偏る。この陽極点２４の偏りと作動ガスま
たはアシストガスの旋回流の影響が加わって粘性の高い
溶融金属２３の流れＭＦは、飛散することなく、ワーク
２２のスクラップ側の切断面に沿って裏面側に流れる。
ワーク切断裏面側に流下した溶融金属２３は、被加工物
であるワーク裏面のスクラップ側切断裏面に付着するの
で、溶融金属２３の回収・除去が容易となる。

【００３１】また、溶融金属２３がワーク２２の切断裏
面片側に流れて付着しても、付着した溶融金属２３は酸
素の影響がなく、あるいは少ないため、粘性が高く、流
れ落ちることなくそのまま残る。すなわち、溶融金属２
３はワーク２２のスクラップ側に付着し、残されたワー
ク２２側に付着することがない。このため、ワーク２２
は切断面の溶融金属２３の除去加工が不要となる。ま
た、残されたワーク２２の切断面２５に他の構造材を交
換部材として溶接接続する場合には、ワーク切断面２５
を開先面としてそのまま溶接することができる。

【００３２】さらに、このプラズマアーク切断方法を構
造物の解体、交換に使用する場合、トーチノズル１３か
らのプラズマアーク１７を拘束した旋回流方向とプラズ
マトーチ１０のトーチ角度を適宜選択することで、スク
ラップ側となる構造物に溶融金属２３を片側付着させる
ことができ、溶融金属２３の回収が容易となる。また、
溶融金属２３が飛散しないために、解体部分、あるいは
交換部材以外の構造物を損傷させずに構造物（被加工
物）をプラズマアーク切断することができる。

【００３３】また、２５mm厚のＳＵＳ３１６Ｌの板材を
被加工物２２として切断する他の例を［例２］に示す。

【００３４】

【外２】

【００３５】［例２］に示すワーク２２の切断条件で２
５mm厚板材のワーク２２をプラズマアーク切断すると、
溶融金属２３は酸化が防止されて粘性が高められ、ワー
ク裏面片側（スクラップ側）に溶融金属２３が付着する
ことがわかった。

【００３６】２５mm厚板材のワーク２２の場合、［例
１］に示された７０mm厚板材のワークに較べ、板厚が薄
い分だけ、切断電流を小さく、切断速度を速くできるこ
とを知見した。

【００３７】図３は本発明に係るプラズマ加工処理装置
の第２実施形態を示すものである。

【００３８】この実施形態に示されたプラズマ加熱処理
装置は、被加工物であるワーク２２をプラズマトーチ１
０からのプラズマアーク１７で切断処理するプラズマ切
断装置である。このプラズマ切断装置の基本的構成は、
図１に示されたプラズマ切断装置と異ならないので、同
一部分には、同じ符号を付して説明を省略する。

【００３９】図３に示されたプラズマ切断装置は、被加
工物であるワーク２２の切断裏面側に金属の薄板２８を
設けたものである。プラズマトーチ１０と反対側のワー
ク切断裏面側に金属の薄板２８を設けることにより、ワ
ーク２２のプラズマアーク切断時にプラズマトーチ１０
を傾斜させて設置する必要がなく、プラズマトーチ１０
はワーク２２の表面に対し立設した状態でもよく、トー
チ角度の制約は受けない。

【００４０】このプラズマ切断装置には、ワーク２２の
プラズマアーク切断用作動ガスとしてＡｒとＨ₂の混合
ガス、不活性ガスあるいはＮ₂ガスを用い、アシストガ
スとしてＮ₂ガス、ＡｒとＨ₂の混合ガスあるいは不活
性ガスを用いる。そして、ワーク２２周りの雰囲気ガス
をＡｒ等の不活性ガスあるいはＮ₂ガスとする。

【００４１】このワーク２２の切断条件でプラズマ切断
装置により被加工物であるワーク２２をプラズマアーク
切断すると、プラズマアーク１７により溶融された溶融
金属２３の酸化が抑えられ、粘性が高くなる。そして、
ワーク２２をプラズマアーク切断すると、発生した溶融
金属２３は漸次流下し、ワーク２２の切断裏面側に設け
られた金属の薄板２８に付着する。溶融金属２３は薄板
２８の切断面両側に図３に示すように付着する。

【００４２】プラズマ切断装置によるワーク２２のプラ
ズマアーク切断処理後、ワーク２２から金属の薄板２８
を取り外し、回収することで、溶融金属２３を容易に回
収することができ、被加工物であるワーク２２への溶融
金属２３の付着を簡単かつ確実に防止できる。

【００４３】図４は、本発明に係るプラズマ加工処理装
置の第３実施形態を示すものである。

【００４４】この実施形態に示されたプラズマ加熱処理
装置は、被加工物であるワーク２２の切断箇所をシール
ドボックス３０で局所的に覆ってプラズマアーク切断す
るようにしたプラズマ切断装置である。このプラズマ切
断装置に使用されるプラズマトーチ１０の構成は、図１
に示されるものと異ならないので、説明を省略する。

【００４５】プラズマトーチ１０は、被加工物であるワ
ーク２２を挟んで対向するシールドボックス３０を備
え、上記シールドボックス３０でワーク２２の切断箇所
をワーク切断表面および裏面側から局所的に覆うように
なっている。シールドボックス３０の一方は、プラズマ
トーチ１０に固定される一方、他方のシールドボックス
３０は連結アーム３１を介して一体的に連結され、両シ
ールドボックス３０，３０はプラズマトーチ１０と一体
的に追従移動するようになっている。

【００４６】このプラズマ切断装置においては、プラズ
マトーチ１０に追従して移動する対のシールドボックス
３０を備え、このシールドボックス３０でワーク２２の
切断箇所を局所的に酸素以外のシールドガスでシールド
することで、ワーク全体をシールドガスで覆う必要がな
い。シールドガスには、Ｎ₂ガス、不活性ガス、あるい
はＡｒとＨ₂の混合ガスがある。シールドガスを上記シ
ールドボックス３０内に吹き出させるようにしてもよ
い。また、シールドガスには、プラズマトーチ１０から
噴出される作動ガスおよびアシストガスを用いることが
できる。このプラズマ切断装置ではシールドガスの節約
を図ることができる。

【００４７】この場合にも、ワーク２２のプラズマアー
ク切断を酸素がない、あるいは少ない状態で行なうこと
ができるので、溶融金属２３の粘性が大きく、溶融金属
２３が飛散するのを有効的に防止できる。したがって、
溶融金属２３の飛散による他の構造物の破損や損傷を確
実に防止できる。

【００４８】図５は本発明に係る被加工物の加工処理装
置の第４実施形態を示す原理図である。

【００４９】この実施形態に示された被加工物の加工処
理装置は、レーザ光を用いて被加工物であるワークを切
断、あるいは穿設するレーザ加工処理装置である。

【００５０】このレーザ加工処理装置はエネルギ密度が
高い加工用レーザ光を出力する図示しないレーザ装置を
備え、このレーザ装置から出力されたレーザ光をレーザ
走査光学系３３の集光レンズ３４で絞って被加工物であ
るワーク２２上に照射し、ワーク２２の切断・穿孔等の
レーザ加工を行なうようにしたものである。

【００５１】レーザ加工処理装置によるワーク２２のレ
ーザ加工は、酸素ガス以外の雰囲気ガスあるいは真空中
にワーク２２を設置して行なわれる。ワーク２２が酸素
ガス以外の雰囲気ガスあるいは真空中でレーザ加工さ
れ、ワーク２２の切断や穿孔が行なわれることで、レー
ザ光照射により溶解した溶融金属２３の酸化が防止さ
れ、溶融金属２３の粘性を高めることができる。雰囲気
ガスにはＮ₂ガスあるいはＡｒガス等の不活性ガスがあ
る。

【００５２】したがって、このレーザ加工処理装置によ
るワーク２２のレーザ加工では、溶融金属２３の飛散を
防止でき、溶融金属２３の飛散による他の構造物（図示
せず）の破損や損傷を有効的に防止できる。

【００５３】このレーザ加工処理装置では、レーザ走査
光学系３３によりレーザ光の走査方向の調節制御が容易
であるので、レーザ光の照射方向（入射方向）をレーザ
走査光学系３３で制御し、被加工物のワーク２２に対
し、適宜傾斜させて入射させることにより、溶融した溶
融金属は切断面を流下し、ワーク２２の切断裏面片側に
付着させることができる。

【００５４】なお、本発明の実施形態では、プラズマト
ーチからのプラズマアークでワークを切断する例を示し
たが、狭義の切断だけではなく、窓を開設したり、孔を
穿設する穴あけ加工も含まれる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および４
に記載の被加工物の加工処理方法および加工処理装置に
おいては、プラズマトーチを用いたプラズマアーク切断
において、作動ガスおよびアシストガスに酸素以外のガ
スを用い、酸素以外の雰囲気ガスあるいは真空中にて被
加工物をプラズマアーク切断するようにしたので、プラ
ズマアークにより発生する溶融金属の酸化が抑えられて
粘性が高くなり、被加工物の切断裏面に溶融金属を付着
させて容易に溶融金属を回収することができるととも
に、溶融金属の飛散による構造物の損傷や破損を有効的
に防止することが可能である。

【００５６】また、請求項２に記載の被加工物の加工処
理方法においては、プラズマトーチを用いて、トーチ角
度を切断方向を含む垂直面内で傾けることで、作動ガス
およびアシストガスの流れと、トーチ角度の傾きによる
被加工物側の陽極点あるいは陰極点に偏りが生じ、この
偏りにより、被加工物のスクラップ側となる切断裏面片
側に溶融金属を付着させて容易に回収することができる
とともに、構造物の溶融金属による損傷や破損を有効的
に防止することが可能である。

【００５７】さらに、請求項３および５に記載の被加工
物の加工処理方法および加工処理装置においては、被加
工物の切断裏面側に薄板を被加工物とは別に設け、この
薄板に溶融金属を流下させて付着させたので、溶融金属
の回収が極めて容易となる。

【００５８】さらにまた、請求項６および７に記載の被
加工物の加工処理方法および加工処理装置においては、
プラズマトーチに追従移動するシールドボックスを備
え、このシールドボックスを被加工物の切断箇所を覆う
ように両側に設けることで、被加工物は切断箇所が酸素
以外のシールドガスで局所的に覆うことができ、構造物
全体をシールドガスで覆う必要がなく、シールドガスの
節約を図ることができる。

【００５９】またさらに、請求項８に記載の被加工物の
加工処理方法においては、被加工物を酸素以外の雰囲気
ガスあるいは真空中に設置し、この被加工物にレーザ光
を照射して穿孔、切断等のレーザ加工を行なうことによ
り、レーザ光照射で溶融された溶融金属は、被加工物の
切断裏面側に流下させ、切断裏面側に付着させて容易に
回収をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被加工物の加工処理装置の第１実
施形態を示す概略構成図。

【図２】図１に示された加工処理装置を用いて７０mmの
ＳＵＳ厚板をプラズマアーク切断した際の溶融金属の付
着状態を示す図。

【図３】本発明に係る被加工物の加工処理装置の第２実
施形態を示す概略構成図。

【図４】本発明に係る被加工物の加工処理装置の第３実
施形態を示す概略構成図。

【図５】本発明に係る被加工物の加工処理方法を実施す
るレーザ加工処理装置の第４実施形態を示す概略構成
図。

【図６】国際熱核融合実験炉におけるブランケットモジ
ュールを示す図。

【図７】ブランケットモジュール等の切断解体構造物を
例示する概略構成図。

【図８】従来の構造物のプラズマアーク切断における問
題点を示す構成図。

【符号の説明】

１０プラズマトーチ１１絶縁体１２電極１３トーチノズル１４作動ガス通路１５スワラ１６ノズル口（オリフィス）１７プラズマアーク１８ノズルキャップ１９アシストガス通路２０スワラ２２ワーク（被加工物、構造物）２３溶融金属２４陽極点（陰極点）２５切断面２８薄板３０シールドボックス３１連結アーム３３レーザ走査光学系３４集光レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を酸素以外の雰囲気ガスあるい
は真空中に設置し、上記被加工物をプラズマトーチから
のプラズマ流でプラズマアーク切断する際、プラズマト
ーチの作動ガスおよびアシストガスに酸素以外のガスを
それぞれ用いて前記雰囲気ガスあるいは真空中で被加工
物を切断し、被加工物の切断裏面側に溶融金属を付着さ
せて回収することを特徴とする被加工物の加工処理方
法。
【請求項２】プラズマトーチを切断方向を含む垂直面
に対し傾斜させて設け、被加工物をプラズマトーチでプ
ラズマアーク切断する際、被加工物のスクラップ側切断
裏面に溶融金属を付着させて回収する請求項１記載の被
加工物の加工処理方法。
【請求項３】被加工物の切断裏面側に薄板を設け、被
加工物をプラズマトーチでプラズマアーク切断する際、
上記薄板に溶融金属を付着させて回収する請求項１記載
の被加工物の加工処理方法。
【請求項４】被加工物を酸素以外の雰囲気ガスあるい
は真空中に設置する一方、上記被加工物をプラズマアー
ク切断するプラズマトーチを対向させて設け、上記プラ
ズマトーチは、トーチノズルから噴出される作動ガスお
よびノズルキャップから噴出されるアシストガスに酸素
以外のガスが用いられたことを特徴とする被加工物の加
工処理装置。
【請求項５】被加工物はプラズマトーチと反対側に薄
板が設けられた請求項４記載の被加工物の加工処理装
置。
【請求項６】プラズマトーチに追従して動作する対の
シールドボックスを備え、上記シールドボックスを被加
工物を挟んで対向設置し、被加工物をプラズマトーチか
らのプラズマ流でプラズマアーク切断する際、被加工物
の切断箇所をシールドガスで局所的に覆う一方、プラズ
マトーチの作動ガスおよびアシストガスに酸素以外のガ
スを用いて切断し、被加工物の切断裏面側に溶融金属を
付着させて回収することを特徴とする被加工物の加工処
理方法。
【請求項７】被加工物を挟むように対をなすシールド
ボックスを備え、上記シールドボックスの一方はプラズ
マトーチに固着され、両シールドボックスは連結アーム
で連結されて上記プラズマトーチに追従移動可能に設置
され、上記シールドボックス内のシールドガスで被加工
物の切断箇所が局所的に覆われる一方、前記プラズマト
ーチの作動ガスおよびアシスドカスに酸素以外のガスが
用いられたことを特徴とする被加工物の加工処理装置。
【請求項８】被加工物を酸素以外の雰囲気ガスあるい
は真空中に設置し、上記加工物にレーザ装置からのレー
ザ光を照射してレーザ加工する際、被加工物を前記雰囲
気ガスあるいは真空中でレーザ光による穿設あるいは切
断を行ない、レーザ光照射により発生した溶融金属を被
加工物の照射裏面側に付着させて回収することを特徴と
する被加工物の加工処理方法。