JPH11192557A - Plasma cutting method and plasma cutting torch - Google Patents
Plasma cutting method and plasma cutting torchInfo
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- JPH11192557A JPH11192557A JP10000049A JP4998A JPH11192557A JP H11192557 A JPH11192557 A JP H11192557A JP 10000049 A JP10000049 A JP 10000049A JP 4998 A JP4998 A JP 4998A JP H11192557 A JPH11192557 A JP H11192557A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマ切断法を実施した場合に被切断材に生
じるプラズマアークによる熱影響の範囲を縮小し、切断
の品質を向上する。
【解決手段】切断トーチ1から被切断材2に向けて噴射
されるプラズマアーク3によって、該被切断材2に形成
される母材の溶融部位である切断部位4の近傍に冷却ガ
ス5を噴射して冷却する。冷却ガス5としては、炭酸ガ
ス或いは炭酸ガスと還元性ガス(例えば水素ガス)との
混合ガスを用いる。
[PROBLEMS] To reduce the range of thermal influence caused by a plasma arc generated in a material to be cut when a plasma cutting method is performed, and improve cutting quality. A cooling gas is jetted from a cutting torch toward a material to be cut in the vicinity of a cutting portion which is a melting portion of a base material formed on the material to be cut by a plasma arc. And cool. As the cooling gas 5, a carbon dioxide gas or a mixed gas of a carbon dioxide gas and a reducing gas (for example, hydrogen gas) is used.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的厚さの厚い
被切断材を切断する際に有利なプラズマ切断方法と、こ
の方法を実施するプラズマ切断トーチとに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma cutting method which is advantageous for cutting a material having a relatively large thickness, and a plasma cutting torch for performing the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラズマ切断は、被切断材に向けて超高
温のプラズマアークを噴射し、このプラズマアークの有
する熱により被切断材を溶融させると共に、プラズマア
ークの噴射エネルギにより溶融物を母材から排除しつつ
プラズマアークを移動させることで、被切断材に連続し
た溝を形成して切断するものである。即ち、プラズマ切
断法は、プラズマアークの有する熱と噴射エネルギに依
存する。2. Description of the Related Art In plasma cutting, an ultra-high temperature plasma arc is jetted toward a material to be cut, the material to be cut is melted by the heat of the plasma arc, and the molten material is formed into a base material by the energy of the plasma arc. By moving the plasma arc while excluding it from the workpiece, a continuous groove is formed in the material to be cut and the material is cut. That is, the plasma cutting method depends on the heat and injection energy of the plasma arc.
【0003】このため、プラズマ切断法では熱の影響を
無視することが出来ない。即ち、プラズマアークの温度
は摂氏約30000 度程度の超高温であり、このプラズマア
ークが被切断材に噴射されたとき、被切断材は、被噴射
部位(切断部位)を中心として広い範囲で温度が上昇
し、この温度の上昇に伴って、冶金的な面、或いは切断
面の品質の面で影響を受ける。For this reason, the influence of heat cannot be ignored in the plasma cutting method. That is, the temperature of the plasma arc is an extremely high temperature of about 30,000 degrees Celsius, and when this plasma arc is sprayed on the material to be cut, the material to be cut is heated over a wide range around the part to be cut (cutting part). Is increased, and as the temperature is increased, the metallurgical surface or the quality of the cut surface is affected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記温度による影響を
少なくするために、被切断材を水没させたり、切断部位
の周辺に水を噴射させることが想定される。しかし、被
切断材を水没させる方法では水を貯蔵する水槽のサイズ
によって被切断材のサイズが規制されるという問題があ
り、水を噴射させる方法では噴射した水の処理の問題が
ある。In order to reduce the influence of the temperature, it is assumed that the material to be cut is submerged or that water is sprayed around the cut portion. However, the method of submerging the material to be cut has a problem that the size of the material to be cut is regulated by the size of a water tank for storing water, and the method of jetting water has a problem of treating the jetted water.
【0005】また何れの方法であっても被切断材の表裏
両面及び切断面が酸化してしまうという問題がある。[0005] In addition, both methods have a problem that both the front and back surfaces and the cut surface of the material to be cut are oxidized.
【0006】本発明の目的は、被切断材に於ける切断部
位の近傍を局部的に冷却することが出来、且つ被切断材
の酸化を防止することが出来るプラズマ切断方法と、こ
の切断方法を実施するプラズマ切断トーチを提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a plasma cutting method capable of locally cooling the vicinity of a cut portion of a material to be cut and preventing the material to be cut from being oxidized. It is to provide a plasma cutting torch to perform.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るプラズマ切断方法は、被切断材に向けて
プラズマアークを噴射して該被切断材を切断するプラズ
マ切断方法に於いて、被切断材に於けるプラズマアーク
が噴射される部位の近傍に冷却ガスを噴射して被切断材
を冷却することを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a plasma cutting method for cutting a material to be cut by injecting a plasma arc toward the material to be cut. In addition, a cooling gas is injected in the vicinity of a portion of the workpiece to which a plasma arc is injected to cool the workpiece.
【0008】上記プラズマ切断方法では、被切断材に於
けるプラズマアークの噴射部位の近傍に冷却ガスを噴射
することで、被切断材を切断している間、該被切断材の
表面側を冷却することが出来る。このため、被切断材の
切断部位を中心とする温度の上昇範囲を狭くすることが
可能となり、被切断材に対する冶金的な影響を限定する
と共に切断面の品質の向上をはかることが出来る。In the above-mentioned plasma cutting method, a cooling gas is injected into the vicinity of a plasma arc injection portion of the material to be cut, so that the surface of the material to be cut is cooled while cutting the material to be cut. You can do it. For this reason, it is possible to narrow the range of temperature rise centering on the cut portion of the material to be cut, thereby limiting the metallurgical influence on the material to be cut and improving the quality of the cut surface.
【0009】上記プラズマ切断方法に於いて、冷却ガス
が炭酸ガス又は炭酸ガスと還元性ガスとの混合ガスであ
ることが好ましい。このような冷却ガスを用いることに
よって、被切断材に於ける切断部位を冷却することが可
能となり、且つ切断時の被切断材の酸化を防止し、或い
は減少することが出来る。In the above-mentioned plasma cutting method, the cooling gas is preferably a carbon dioxide gas or a mixed gas of a carbon dioxide gas and a reducing gas. By using such a cooling gas, it is possible to cool the cut portion in the material to be cut, and it is possible to prevent or reduce the oxidation of the material to be cut at the time of cutting.
【0010】特に、炭酸ガスは一般に液化ガスであるた
め、被切断材を局部的に効率良く冷却することが出来
る。In particular, since carbon dioxide is generally a liquefied gas, the material to be cut can be locally and efficiently cooled.
【0011】また本発明に係るプラズマ切断トーチは、
被切断材に向けてプラズマアークを噴射するプラズマア
ーク噴射部材と、被切断材に向けて冷却ガスを噴射する
冷却ガス噴射部材とを有して構成されるものである。[0011] The plasma cutting torch according to the present invention comprises:
It is configured to include a plasma arc injection member for injecting a plasma arc toward a material to be cut, and a cooling gas injection member for injecting a cooling gas toward the material to be cut.
【0012】上記プラズマ切断トーチでは、プラズマア
ーク噴射部材によって被切断材に向けてプラズマアーク
を噴射することが出来、且つ冷却ガス噴射部材によって
被切断材に向けて冷却ガスを噴射することが出来る。こ
のため、被切断材の切断部位を冷却しつつ切断すること
が出来る。In the above-mentioned plasma cutting torch, a plasma arc can be jetted toward the material to be cut by the plasma arc jetting member, and a cooling gas can be jetted toward the material to be cut by the cooling gas jetting member. For this reason, cutting can be performed while cooling the cut portion of the material to be cut.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラズマ切断方法
及びプラズマ切断トーチの好ましい実施形態について図
を用いて説明する。図1は本発明に係るプラズマ切断方
法を実施した状態を説明する図、図2はプラズマアーク
を含む被切断材の平面図であって冷却ガスによって冷却
する領域を説明する図、図3は第1実施例に係るプラズ
マ切断トーチの構成を説明する図、図4は第2実施例に
係るプラズマ切断トーチの構成を説明する図、図5は第
3実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を説明する
図、図6は第4実施例に係るプラズマ切断トーチの構成
を説明する図、図7は第5実施例に係るプラズマ切断ト
ーチの構成を説明する図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a plasma cutting method and a plasma cutting torch of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a plasma cutting method according to the present invention is performed, FIG. 2 is a plan view of a material to be cut including a plasma arc, a diagram illustrating a region to be cooled by a cooling gas, and FIG. FIG. 4 illustrates a configuration of a plasma cutting torch according to one embodiment, FIG. 4 illustrates a configuration of a plasma cutting torch according to a second embodiment, and FIG. 5 illustrates a configuration of a plasma cutting torch according to a third embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a fourth embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a fifth embodiment.
【0014】本発明に係るプラズマ切断方法について図
1、図2により説明する。図に於いて、プラズマ切断ト
ーチ(以下単に「切断トーチ」という)1から被切断材
2に向けてプラズマアーク3を噴射しつつ、該切断トー
チ1を移動させると、プラズマアーク3の有する熱エネ
ルギによって被切断材2に於ける被噴射部位が溶融し、
且つ溶融物はプラズマアーク3の有する噴射エネルギに
よって母材から排除され、被切断材2に連続した溝が形
成されて切断が実行される。A plasma cutting method according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawing, while moving a cutting torch 1 while injecting a plasma arc 3 from a plasma cutting torch (hereinafter simply referred to as a “cutting torch”) 1 toward a material 2 to be cut, the thermal energy of the plasma arc 3 As a result, the portion to be jetted in the material to be cut 2 is melted,
In addition, the melt is removed from the base material by the injection energy of the plasma arc 3, and a continuous groove is formed in the workpiece 2 to perform cutting.
【0015】被切断材2に於けるプラズマアーク3の被
噴射部位(切断部位4)では、該切断部位4を起点とし
て被切断材2の厚さ方向及び平面方向に熱が伝導し、こ
の熱により被切断材2の温度が上昇する。このため、被
切断材2に於ける切断部位4の近傍に向けて冷却ガス5
を噴射することで被切断材2を冷却し、これにより、被
切断材2に於ける熱影響の範囲を縮小すると共に、狭い
範囲に限定することが可能である。At the part (cutting part 4) of the material 2 to be ejected by the plasma arc 3, heat is conducted from the cutting part 4 as a starting point in the thickness direction and the plane direction of the material 2 to be cut. As a result, the temperature of the workpiece 2 increases. Therefore, the cooling gas 5 is moved toward the vicinity of the cut portion 4 in the material 2 to be cut.
The material 2 to be cut is cooled by injecting the gas, so that the range of the thermal influence on the material 2 to be cut can be reduced and the range can be limited to a narrow range.
【0016】本発明に係るプラズマ切断方法に於いて、
プラズマアーク3を構成するプラズマガスの種類は特に
限定するものではない。即ち、本発明は被切断材2に於
ける切断部位4の近傍を冷却ガス5によって冷却するこ
とで、被切断材2に生じる熱影響の範囲を限定すると共
に熱影響そのものを低減させることにある。従って、被
切断材2の材質を限定するものではなく、これに伴って
プラズマガスの種類も限定することはない。In the plasma cutting method according to the present invention,
The type of plasma gas constituting the plasma arc 3 is not particularly limited. That is, the present invention is to limit the range of the thermal effect generated on the material 2 to be cut and reduce the thermal effect itself by cooling the vicinity of the cut portion 4 in the material 2 to be cut with the cooling gas 5. . Therefore, the material of the material to be cut 2 is not limited, and accordingly, the type of the plasma gas is not limited.
【0017】例えば、鋼板を切断する場合、プラズマガ
スとして酸素ガスを用いるが、この切断法に適用するこ
とが可能である。また非鉄金属を切断する場合、プラズ
マガスとしてアルゴンガス、或いはアルゴンガスを主体
として水素ガスを混合させたような場合であっても適用
することが可能である。更に、プラズマガスとして窒素
ガスや空気を用いる切断法に適用しても、被切断材2に
於ける熱影響の範囲を縮小して限定することが可能であ
る。For example, when cutting a steel plate, an oxygen gas is used as a plasma gas, but the present invention can be applied to this cutting method. Further, when cutting non-ferrous metal, the present invention can be applied to a case where argon gas is used as a plasma gas or a case where hydrogen gas is mainly used and mixed with argon gas. Further, even when the present invention is applied to a cutting method using nitrogen gas or air as a plasma gas, it is possible to reduce and limit the range of thermal influence on the workpiece 2.
【0018】冷却ガス5は被切断材2を効率良く冷却し
得るガスであれば用いることが可能である。しかし、被
切断材2を燃焼させるようなガス、例えば酸素ガスや空
気のような酸化性ガスを使用することは好ましくない。The cooling gas 5 can be used as long as it can efficiently cool the material 2 to be cut. However, it is not preferable to use a gas that burns the workpiece 2, for example, an oxidizing gas such as oxygen gas or air.
【0019】即ち、冷却ガス5として酸素ガスを用いた
場合、該酸素ガスが切断部位5に於ける母材の溶融物と
反応して燃焼させる虞があり、この場合、燃焼発熱によ
り被切断材2をより加熱することとなる。また冷却ガス
5として空気等の酸化性ガスを用いた場合、該酸化性ガ
スが切断部位5に於ける母材の溶融物、或いは高温の切
断面と反応して表面に酸化皮膜を形成させることとな
る。That is, when oxygen gas is used as the cooling gas 5, the oxygen gas may react with the melt of the base material at the cutting portion 5 and burn. 2 will be heated more. When an oxidizing gas such as air is used as the cooling gas 5, the oxidizing gas reacts with a melt of the base material at the cutting portion 5 or a high-temperature cut surface to form an oxide film on the surface. Becomes
【0020】特に、被切断材2がステンレス鋼板のよう
に酸化に伴って表面に変色層を形成するような材質で
は、酸化性を有するガスを用いることは好ましいもので
はない。従って、本発明では、冷却ガス5として炭酸ガ
ス、或いは炭酸ガスと還元性ガス(例えば水素ガス)と
を混合させた混合ガスを用いている。In particular, it is not preferable to use an oxidizing gas when the material to be cut 2 is a material such as a stainless steel plate that forms a discoloration layer on the surface with oxidation. Therefore, in the present invention, a carbon dioxide gas or a mixed gas of a carbon dioxide gas and a reducing gas (for example, hydrogen gas) is used as the cooling gas 5.
【0021】炭酸ガス或いは炭酸ガスと還元性ガスとの
混合ガスを冷却ガス5として用い、これらの何れかのガ
スを切断部位4の近傍に噴射させると、噴射した冷却ガ
スは断熱膨張して温度が下がった状態で被切断材2を冷
却することが可能である。従って、高い冷却効率を実現
することが可能である。特に、炭酸ガスは液化ガスとし
て供給されるのが一般的であり、ガス自体の温度が低い
上、断熱膨張によるガス温度の降下を見込むことが可能
となり、被切断材2を効率良く冷却することが可能であ
る。When a carbon dioxide gas or a mixed gas of a carbon dioxide gas and a reducing gas is used as the cooling gas 5 and any one of these gases is injected near the cutting portion 4, the injected cooling gas adiabatically expands to a temperature. It is possible to cool the material to be cut 2 in a state where the pressure is lowered. Therefore, high cooling efficiency can be realized. In particular, carbon dioxide gas is generally supplied as a liquefied gas, and the temperature of the gas itself is low, and it is possible to anticipate a drop in gas temperature due to adiabatic expansion. Is possible.
【0022】また冷却ガス5は被切断材2に於ける切断
部位4を炭酸ガス雰囲気として大気からシールドする機
能を有しており、切断部位4に存在する溶融物の酸化を
防止し、或いは軽減させることが可能である。特に、冷
却ガス5として炭酸ガスと還元性ガスとの混合ガスを用
いた場合、溶融物の酸化を防止することが可能である。The cooling gas 5 has a function of shielding the cutting portion 4 of the workpiece 2 from the atmosphere as a carbon dioxide gas atmosphere, thereby preventing or reducing the oxidation of the melt existing at the cutting portion 4. It is possible to do. In particular, when a mixed gas of carbon dioxide gas and reducing gas is used as the cooling gas 5, it is possible to prevent oxidation of the melt.
【0023】本発明に係る切断方法は、被切断材2の厚
さが比較的厚い場合に有利である。即ち、厚板を切断す
る場合切断速度が小さくなるため、単位長さ当たりの入
熱量は薄板と比較して大きくなる。このため、被切断材
2を冷却しない場合、表面側ではプラズマアーク3によ
る熱影響の範囲が拡大することとなる。しかし、被切断
材2に於ける切断部位4の近傍に冷却ガス5を噴射する
ことによって、該被切断材2の表面側を冷却することが
可能となり、熱影響範囲の拡大を防止することが可能で
ある。The cutting method according to the present invention is advantageous when the material to be cut 2 is relatively thick. That is, when cutting a thick plate, the cutting speed is reduced, so that the amount of heat input per unit length is larger than that of a thin plate. For this reason, when the material to be cut 2 is not cooled, the range of the thermal influence by the plasma arc 3 is increased on the surface side. However, by injecting the cooling gas 5 in the vicinity of the cutting portion 4 in the material to be cut 2, it becomes possible to cool the surface side of the material to be cut 2 and prevent the heat affected range from expanding. It is possible.
【0024】また本発明に係る切断方法は、被切断材2
がステンレス鋼板のように酸化によって変色するような
場合に有利である。即ち、炭酸ガス或いは炭酸ガスと還
元性ガスとの混合ガスからなる冷却ガス5を切断部位4
の近傍に噴射することで、該切断部位4を大気から遮断
して溶融物の酸化を防止することが可能である。Further, the cutting method according to the present invention comprises
Is advantageous when the color changes due to oxidation as in a stainless steel plate. That is, the cooling gas 5 composed of carbon dioxide or a mixed gas of carbon dioxide and reducing gas is supplied to the cutting portion 4.
Is cut off from the atmosphere to prevent oxidation of the melt.
【0025】次に、上記切断方法を実施する切断トーチ
の構成について説明する。図3は第1実施例に係る切断
トーチAの構成を説明する図である。図に於いて、切断
トーチAはプラズマガス3の周囲に二次気流を噴射し得
るように構成されている。Next, the configuration of a cutting torch for performing the above cutting method will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the cutting torch A according to the first embodiment. In the figure, the cutting torch A is configured so that a secondary airflow can be injected around the plasma gas 3.
【0026】即ち、切断トーチAは、中心に電極11が設
けられており、該電極11を嵌合して絶縁リング12が配置
され、該絶縁リング12の外周に内部ノズル13が配置され
ている。更に、内部ノズル13は外部ノズル14に嵌合され
ている。そして電極11と内部ノズル13の間に形成された
通路15にプラズマガスが供給され、電極11に対する通電
に伴ってプラズマアーク3が形成される。また内部ノズ
ル13と外部ノズル14の間に形成された通路16に二次気流
が供給され、該二次気流がプラズマアーク3の周囲を鞘
状に包んで噴射される。従って、電極11〜外部ノズル14
によって構成された部分によってプラズマアーク噴射部
材を構成している。That is, the cutting torch A is provided with an electrode 11 at the center, an insulating ring 12 is arranged by fitting the electrode 11, and an inner nozzle 13 is arranged on the outer periphery of the insulating ring 12. . Further, the inner nozzle 13 is fitted to the outer nozzle 14. Then, a plasma gas is supplied to a passage 15 formed between the electrode 11 and the internal nozzle 13, and a plasma arc 3 is formed as the electrode 11 is energized. In addition, a secondary airflow is supplied to a passage 16 formed between the inner nozzle 13 and the outer nozzle 14, and the secondary airflow is wrapped around the plasma arc 3 and injected. Therefore, the electrode 11 to the external nozzle 14
The plasma arc injection member is constituted by the portion constituted by.
【0027】外部ノズル14の外側に該外部ノズル14を囲
んで冷却ガスノズル17が配置されている。そして冷却ガ
スノズル17と外部ノズル14との間に冷却ガス通路18及び
冷却ガス噴射口19が構成されている。冷却ガス通路18
は、プラズマガスを供給する通路15、二次気流を供給す
る通路16に対し独立して構成されており、図示しない冷
却ガスの供給源に接続されている。A cooling gas nozzle 17 is arranged outside the external nozzle 14 so as to surround the external nozzle 14. A cooling gas passage 18 and a cooling gas injection port 19 are formed between the cooling gas nozzle 17 and the external nozzle 14. Cooling gas passage 18
Are formed independently of a passage 15 for supplying a plasma gas and a passage 16 for supplying a secondary gas flow, and are connected to a supply source of a cooling gas (not shown).
【0028】従って、冷却ガス通路18に冷却ガスを供給
すると、このガスは冷却ガス噴射口19から被切断材2に
向けて噴射され、切断部位4の周囲を冷却することが可
能である。Therefore, when the cooling gas is supplied to the cooling gas passage 18, the gas is injected from the cooling gas injection port 19 toward the material 2 to be cut, so that the area around the cut portion 4 can be cooled.
【0029】本実施例に係る切断トーチAでは、被切断
材2に於ける切断部位4を中心として全周にわたって冷
却することが可能である。従って、この切断トーチAは
方向性がなく、型切断装置のように切断トーチを二次元
的に移動させて切断する際に有利である。In the cutting torch A according to the present embodiment, it is possible to cool over the entire circumference centering on the cutting portion 4 of the workpiece 2. Therefore, the cutting torch A has no directionality, and is advantageous when the cutting torch is two-dimensionally moved and cut like a die cutting device.
【0030】次に、図4により第2実施例に係る切断ト
ーチBの構成について説明する。尚、前述の実施例と同
一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を
付して説明を省略する(以下、第3実施例以降も同
様)。Next, the configuration of the cutting torch B according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The same portions and portions having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted (hereinafter, the same applies to the third embodiment and thereafter).
【0031】切断トーチBは、外部ノズル14と冷却ガス
ノズル17の間に複数の冷却ガス噴出口19を形成したチッ
プ20が配置されている。このように構成された切断トー
チBであっても、冷却ガス噴射口19から冷却ガスを噴射
することが可能であり、被切断材2に於ける切断部位4
を中心として全周にわたって冷却することが可能であ
る。従って、この切断トーチBも方向性がなく、型切断
装置のように切断トーチを二次元的に移動させて切断す
る際に有利である。The cutting torch B is provided with a chip 20 having a plurality of cooling gas jets 19 formed between an external nozzle 14 and a cooling gas nozzle 17. Even with the cutting torch B configured as described above, the cooling gas can be injected from the cooling gas injection port 19, and the cutting portion 4 in the workpiece 2 is cut.
And cooling over the entire circumference. Therefore, the cutting torch B also has no directionality, which is advantageous when the cutting torch is moved two-dimensionally and cut like a die cutting device.
【0032】図5は第3実施例に係る切断トーチCの構
成を説明する図である。切断トーチCに於いて、外部ノ
ズル14の外部にはリング状に形成され且つ複数の冷却ガ
ス噴射口19を形成した冷却ガスノズル21が配置されてい
る。前記冷却ガスノズル21はトーチ本体に対し着脱可能
に構成されており、必要に応じて装着し、或いは離脱さ
せることが可能である。FIG. 5 is a view for explaining the configuration of the cutting torch C according to the third embodiment. In the cutting torch C, a cooling gas nozzle 21 formed in a ring shape and having a plurality of cooling gas injection ports 19 is arranged outside the external nozzle 14. The cooling gas nozzle 21 is configured to be detachable from the torch main body, and can be attached or detached as needed.
【0033】本実施例に係る切断トーチCは、前述の切
断トーチBと比較して冷却ガスを噴射する機構は異なる
ものの、実質的な機能は同様であり、被切断材2に於け
る切断部位4を中心として全周にわたって冷却すること
が可能である。従って、この切断トーチCも方向性がな
く、型切断装置のように切断トーチを二次元的に移動さ
せて切断する際に有利である。The cutting torch C according to the present embodiment is different from the above-described cutting torch B in the mechanism for injecting the cooling gas, but has substantially the same function. It is possible to cool over the entire circumference centering on 4. Therefore, the cutting torch C also has no directionality, which is advantageous when the cutting torch is two-dimensionally moved and cut like a die cutting device.
【0034】図6は第4実施例に係る切断トーチDの構
成を説明する図である。切断トーチDに於いて、外部ノ
ズル14の外部に冷却ガスノズル22が配置されており、該
冷却ガスノズル22によって長円状の冷却ガス噴射口19が
形成されている。この長円の一方の中心は電極11の中心
を共有しており、他方の中心は前記中心から予め設定さ
れた距離離隔した位置を有する。FIG. 6 is a view for explaining the structure of a cutting torch D according to the fourth embodiment. In the cutting torch D, a cooling gas nozzle 22 is disposed outside the external nozzle 14, and the cooling gas nozzle 22 forms an oval cooling gas injection port 19. One center of the ellipse shares the center of the electrode 11, and the other center has a position separated from the center by a predetermined distance.
【0035】切断トーチDでは、被切断材2に於ける切
断部位4の周囲を冷却することが可能であり、且つ冷却
ガス噴射口19の長さ方向をより効果的に冷却することが
可能である。従って、例えば切断の進行に伴って被切断
材2に形成された切溝を集中的に冷却するような場合に
有利である。しかし、冷却ガス噴射口19が方向性を有す
ることから、切断トーチDを型切断装置に搭載した場
合、切断の進行に伴う切断方向の変化に対応させて切断
トーチDを旋回させることが必要である。In the cutting torch D, it is possible to cool the periphery of the cutting portion 4 in the material to be cut 2 and to more effectively cool the longitudinal direction of the cooling gas injection port 19. is there. Therefore, it is advantageous, for example, in a case where the kerfs formed in the workpiece 2 are intensively cooled as the cutting progresses. However, since the cooling gas injection port 19 has directionality, when the cutting torch D is mounted on the die cutting device, it is necessary to turn the cutting torch D in accordance with a change in the cutting direction as the cutting progresses. is there.
【0036】しかし、このように構成された切断トーチ
Dであっても、冷却ガス噴射口19から冷却ガスを噴射し
て被切断材2に於ける切断部位4を冷却することが可能
である。However, even with the cutting torch D configured as described above, the cooling gas can be injected from the cooling gas injection port 19 to cool the cut portion 4 in the workpiece 2.
【0037】図7は第5実施例に係る切断トーチEの構
成を説明する図である。切断トーチEに於いて、外部ノ
ズル14の一方側に沿わせて冷却ガスノズル23が配置され
ている。この冷却ガスノズル23はパイプによって構成さ
れ、該パイプの開口部によって冷却ガス噴射口19が形成
されている。FIG. 7 is a view for explaining the configuration of the cutting torch E according to the fifth embodiment. In the cutting torch E, a cooling gas nozzle 23 is arranged along one side of the external nozzle 14. The cooling gas nozzle 23 is constituted by a pipe, and the cooling gas injection port 19 is formed by an opening of the pipe.
【0038】この切断トーチEでは、被切断材2に於け
る切断部位4の近傍を全周にわたって冷却することは出
来ないが、切断の進行方向を基準として所望の方向、例
えば切断が進行してゆく方向、或いは被切断材2に形成
された切溝の内部を冷却することが可能である。従っ
て、切断に対する方向性が生じるものの冷却ガスの有効
利用をはかることが可能である。In this cutting torch E, the vicinity of the cutting portion 4 in the material to be cut 2 cannot be cooled over the entire circumference. It is possible to cool the moving direction or the inside of the cut groove formed in the workpiece 2. Therefore, although the direction for cutting is generated, it is possible to effectively use the cooling gas.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
プラズマ切断方法では、プラズマアークが噴射されて母
材が溶融している部位の近傍を冷却することが出来る。
このため、プラズマ切断に伴う被切断材に対する熱影響
の範囲を縮小することが出来、切断の品質を向上するこ
とが出来る。As described above in detail, in the plasma cutting method according to the present invention, it is possible to cool the vicinity of the portion where the base material is melted by the injection of the plasma arc.
For this reason, the range of the thermal influence on the material to be cut due to the plasma cutting can be reduced, and the cutting quality can be improved.
【0040】特に、冷却ガスとして炭酸ガス或いは炭酸
ガスと還元性ガスとの混合ガスを用いた場合には、被切
断材に於ける切断部位の酸化を防止して切断面の品質を
向上することが出来る。In particular, when a carbon dioxide gas or a mixed gas of a carbon dioxide gas and a reducing gas is used as the cooling gas, the quality of the cut surface is improved by preventing oxidation of the cut portion of the material to be cut. Can be done.
【0041】また本発明に係るプラズマ切断トーチで
は、上記プラズマ切断方向を効率良く実施することが出
来る。In the plasma cutting torch according to the present invention, the above-described plasma cutting direction can be efficiently performed.
【図1】本発明に係るプラズマ切断方法を実施した状態
を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a plasma cutting method according to the present invention is performed.
【図2】プラズマアークを含む被切断材の平面図であっ
て冷却ガスによって冷却する領域を説明する図である。FIG. 2 is a plan view of a material to be cut including a plasma arc, illustrating a region to be cooled by a cooling gas.
【図3】第1実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を
説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to the first embodiment.
【図4】第2実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を
説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a second embodiment.
【図5】第3実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を
説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a third embodiment.
【図6】第4実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を
説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a fourth embodiment.
【図7】第5実施例に係るプラズマ切断トーチの構成を
説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a plasma cutting torch according to a fifth embodiment.
A〜E 切断トーチ 1 切断トーチ 2 被切断材 3 プラズマアーク 4 切断部位 5 冷却ガス 11 電極 12 絶縁リング 13 内部ノズル 14 外部ノズル 15、16 通路 17、21、22、23 冷却ガスノズル 18 冷却ガス通路 19 冷却ガス噴射口 A to E Cutting torch 1 Cutting torch 2 Material to be cut 3 Plasma arc 4 Cutting site 5 Cooling gas 11 Electrode 12 Insulating ring 13 Internal nozzle 14 External nozzle 15, 16 Passage 17, 21, 22, 23 Cooling gas nozzle 18 Cooling gas passage 19 Cooling gas injection port
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B23K 9/16 B23K 9/16 J Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // B23K 9/16 B23K 9/16 J
Claims (3)
して該被切断材を切断するプラズマ切断方法に於いて、
被切断材に於けるプラズマアークが噴射される部位の近
傍に冷却ガスを噴射して被切断材を冷却することを特徴
とするプラズマ切断方法。In a plasma cutting method for cutting a material to be cut by injecting a plasma arc toward the material to be cut,
A plasma cutting method characterized by injecting a cooling gas near a portion of a workpiece to which a plasma arc is injected to cool the workpiece.
還元性ガスとの混合ガスからなることを特徴とする請求
項1に記載したプラズマ切断方法。2. The plasma cutting method according to claim 1, wherein said cooling gas comprises carbon dioxide or a mixed gas of carbon dioxide and reducing gas.
するプラズマアーク噴射部材と、被切断材に向けて冷却
ガスを噴射する冷却ガス噴射部材と、を有することを特
徴とするプラズマ切断トーチ。3. A plasma cutting torch, comprising: a plasma arc injection member for injecting a plasma arc toward a material to be cut; and a cooling gas injection member for injecting a cooling gas toward the material to be cut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000049A JPH11192557A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plasma cutting method and plasma cutting torch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000049A JPH11192557A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plasma cutting method and plasma cutting torch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192557A true JPH11192557A (en) | 1999-07-21 |
Family
ID=11463414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000049A Pending JPH11192557A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plasma cutting method and plasma cutting torch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11192557A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006003770A1 (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-12 | Komatsu Industries Corporation | Plasma cutter |
| JP2008296243A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Arc machining method |
| JP4795241B2 (en) * | 2003-09-17 | 2011-10-19 | トミオン オイ | Cooling plasma torch and method for cooling a torch |
-
1998
- 1998-01-05 JP JP10000049A patent/JPH11192557A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2006003770A1 (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-12 | Komatsu Industries Corporation | Plasma cutter |
| JP2006015393A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Komatsu Sanki Kk | Plasma cutting device |
| JP2008296243A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Arc machining method |
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