JP2582568B2 - プラズマ電極の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プラズマ切断用トーチに用いるプラズマ電
極に係り、詳しくは電極基部の先端部にジルコニウム，
ハフニウムなどの電極材を、確実に固着したプラズマ電
極の製造方法に関する。

従来の技術とその問題点 一般に、この種のプラズマ電極は、第５図ないし第７
図に示すようなプラズマ切断用トーチに用いられる。こ
のプラズマ切断用トーチの構成は、トーチ本体1,シール
ドカップ2,チップ3,ガス分岐管4,電極5,電極ホルダ6,銅
パイプ７などにより構成されている。そして電極５と母
材８間にプラズマアーク９を発生させ、母材８を切断す
る。このとき、この種のプラズマ切断（エアプラズマま
たは酸素プラズマなど）では、ガスとして例えば圧縮エ
アを用いるが、トーチスイッチ12の投入と同時に圧縮エ
アが母材８の切断部に供給される。圧縮エアは、適宜ト
ーチ本体１の内部に送気されてきて銅パイプ７から電極
ホルダ６に設けられたガス通路6aを通り、ガス分岐管４
で分岐され、一方はガス分岐管４のオリフィス4aを通
り、チップ３内を経て、チップ３のチップ孔3aから作動
ガス10として放出される。また他方は、ガス分岐管４の
外側から、シールドカップ２に囲まれたチップ３のガス
通路3bを通り、シールドカップ２のカップ孔2aから冷却
ガス11として放出される。なお、13はトーチケーブルで
ある。

ところが、この種のプラズマ切断では、電極５がその
酸化による消耗が著しいため、一般に電極５の先端部に
ジルコニウム，ハフニウムなどの電極材を装着して用い
ている。

このプラズマ切断用トーチの電極としては、第４図に
も示す電極５が用いられている。この電極５は、大柱部
5bおよびその両側部に連接した小柱部5cからなる電極基
部5aの両端部（小柱部5c端部）に電極孔5eを穿孔し、こ
の電極孔5eにジルコニウム，ハフニウムなどの電極材51
を圧入していた。なお5dは段差部であり、この段差部5d
で、電極５がガス分岐管４と電極ホルダ６に挟持された
状態で支持されている。ところが、この種のプラズマ切
断用トーチでは、その電極５に用いる電極材51が、直径
が1.6〜2mm、長さが３〜5mm程度のものであり、これを
第４図（Ａ）に示すように電極孔5eに、矢印で示すその
軸方向に圧入によって装着しているのが現状である。そ
のため電極材51が変形して圧入しにくかったり、圧入に
よるため、（Ｂ）図に示すように、電極材51の後端部が
若干はみだし、圧入後に先端部を切削，整形などの仕上
げをしている。ところが、この仕上時においても、その
熱影響などにより弛みが生じ電極材51が抜け落ちるな
ど、加工上多々問題があった。

なお（Ｃ）図は、小柱部5cを大柱部5bの片側にのみ設
けたプラズマ電極の例である。

発明の目的 本発明の目的は、電極基部に電極材を確実に固着する
ことを目的とし、さらには加工性の優れた信頼度の高い
プラズマ電極の製造方法を提供することにある。

発明の実施例 本発明のプラズマ電極は、第６図，第７図に示した内
部構造を有するプラズマ切断用トーチに適用しうるもの
であるが、第１図に示すように、このプラズマ電極15
は、大柱部15bとその両側部に連接した小柱部15cとによ
り構成した電極基部15aの両端部に、（Ａ）図に示すよ
うに、電極孔15eを穿孔している。そしてこの電極孔15e
に電極材52を挿入し、電極基部前面151cの電極材52を囲
む部位を、（Ｂ）図に示すように、加圧具14を用い電極
15の端部前面すなわち電極基部15aの前面より矢印方向
に凹圧することにより、この電極材52を挟圧し固着す
る。電極材52は、予め所定の孔に穿孔した電極孔15eに
対応する径，長さのものに加工してあり、また加圧具14
は電極材52と同心的に設けられている。この加圧具14
は、電極材52を挟圧固着するものであるが、第２図に示
すように円リング状の凸部14aを有するものであっても
よいし、第３図に示すように断続する円状の凸部14bで
あってもよい。要は、電極基部前面151cの電極材52を囲
む部位を、凹圧することにより電極材52を挟圧し固着す
るものであればよく、その他、様々の形状のものが考え
られる。

また、電極材52の装着方法を問わず電極材52を囲む部
位を凹圧することにより、この発明のプラズマ電極を製
造することができる。たとえば、従来例として説明した
圧入によるものであっても、切削，整形の仕上げをした
のち、電極基部前面151cの電極材52を囲む部位を、同じ
ように凹圧することにより電極材52を電極基部15aに確
実に固着しうるものであり、弛みなどによる電極材52の
抜け落ちも防ぎ得るものである。

第１図のプラズマ電極15は、小柱部15cを大柱部15bの
両側部に設けたもので示したが、これは片側部のみであ
ってもよい。両側部に設けたものにあっては、片側が消
耗したときに、その向きを変え両側部とも使用しうるよ
うにして、電極15としてその寿命を倍加することのでき
るものである。

本発明は、電極基部に電極材を嵌入しうる電極孔を穿
孔し、この孔に見合う所定の径，長さの電極材を挿入
し、そののち電極基部前面の電極材を囲む部位を凹圧し
挟圧固着するものである。さらには、電極基部への装着
の方法を問わず、電極材を囲む部位を凹圧することによ
り、電極材をより強固に固着しうるものである。

発明の効果 本発明のプラズマ電極は、電極基部の電極孔を所定の
孔に穿孔するとともに、電極材を予め電極孔に対応する
径，長さのものを装着したものであるから、従来の圧入
加工によるときのような切削，整形を必要とせず、また
電極材が抜け落ちるようなこともない。しかも加工が簡
単で、電極材材料の無駄も省け電極基部に電極材を確実
に固着しうるものである。

また、圧入などによる従来のものに対しても電極材の
周辺を凹圧する追加工を行うだけで、信頼性の高い確実
な製品が得られるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は、本発明のプラズマ電極の加工状
態を説明するための一部断面の側面図である。第２図
は、本発明のプラズマ電極の製造に用いる加圧具の拡大
斜視図である。第３図は、本発明に用いる別の加圧具の
拡大斜視図である。第４図は、従来例のプラズマ電極の
製造方法を説明するための一部断面の側面図である。第
５図は、本発明のプラズマ電極を使用するこの種のプラ
ズマ切断用トーチの外観図である。第６図は、第５図の
要部を示す半断面図である。第７図は、第６図の分解斜
視図である。 14……加圧具、15……プラズマ電極 15a……電極基部、52……電極材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極基部の電極孔に電極材を装着し、前記
   電極基部前面の前記電極材を囲む部位を加圧具を用いて
   凹圧することにより、前記電極材と同心的に該電極材を
   狭圧固着したことを特徴とするプラズマ電極の製造方
   法。
2. 【請求項２】電極孔を所定の孔に穿孔するとともに、電
   極材を前記電極孔に対応する径，長さのものを用いて装
   着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプ
   ラズマ電極の製造方法。