【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、確実に圧着するプラズマ電
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、従来の一
実施例では、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、この種の従来例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、プラズマ電極５の小柱部5c径
が2.5〜5mm程度であるところから電極自体が変形したり
する。さらに（Ｂ）図に示すように、電極材51の後端部
が若干はみだすなどのため、圧入後に先端部を切削，整
形して仕上げている。ところがまた、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別の従来例である。
発明の目的
本発明の目的は、電極基部に電極材を確実強固に圧着
するとともに、加工が簡単で、その加工後に電極材が電
極基部から抜け落ちるようなことのないプラズマ電極の
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1
5eに電極材52を嵌入し狭窄固着する。電極材52は予め電
極孔15eの径，深さに対応し嵌合しうる程度に加工して
ある。そして、電極孔15eに電極材52を嵌入し、（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の前面方向より矢印方向に加圧し、圧
着する。もちろん加圧具14は電極15と同心的に設けられ
ている。この加圧具14は、電極基部15aの小柱部15cの先
端部を絞れるように傾斜角14aを設けているが、これ
は。第２図に示すように略円錐形141のものであっても
よいし、第３図に示すように略角錘形142のものであっ
てもよい。
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，長さの電極材を嵌入
し、そののち電極基部の前面方向より加圧し、確実に圧
着するものである。
発明の効果
本発明のプラズマ電極の製造方法には、電極基部の先
端部に所定の電極材を嵌入しうる、径，深さの電極孔を
予め設けて該電極孔に該電極材を挿入し圧着する方法で
あるから、従来を圧入加工による時のような切削，整形
を必要とせず、また電極材が電極基部に確実に圧着され
ることにより、電極基部から電極材が抜け落ちるような
こともなく、しかも加圧が簡単で、電極材料の無駄も省
け電極基部に確実強固に圧着し得るという卓越した効果
がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma electrode used for a plasma cutting torch, and more specifically, zirconium at a tip of an electrode base,
The present invention relates to a method of manufacturing a plasma electrode in which an electrode material such as hafnium is securely pressure-bonded. 2. Related Art and its Problems Generally, this type of plasma electrode is shown in FIGS.
It is used for a torch for plasma cutting as shown in the figure. The configuration of the torch for plasma cutting includes a torch body 1, a shield cup 2, a chip 3, a gas branch pipe 4, an electrode 5, an electrode holder 6, a copper pipe 7, and the like. Then, a plasma arc 9 is generated between the electrode 5 and the base material 8 to cut the base material 8. At this time, in this type of plasma cutting (air plasma, oxygen plasma, or the like), for example, compressed air is used as the gas, but the compressed air is supplied to the cut portion of the base material 8 at the same time when the torch switch 12 is turned on. The compressed air is supplied to the inside of the torch main body 1 as appropriate, passes through the gas passage 6 a provided in the electrode holder 6 from the copper pipe 7, and passes through the gas branch pipe 4.
One passes through the orifice 4a of the gas branch pipe 4, passes through the inside of the chip 3, and is discharged as the working gas 10 from the chip hole 3a of the chip 3. The other gas is discharged as cooling gas 11 from the outside of the gas branch pipe 4 through the gas passage 3 b of the chip 3 surrounded by the shield cup 2 and from the cup hole 2 a of the shield cup 2. In addition, 13 is a torch cable. However, in this type of plasma cutting, since the electrode 5 is significantly depleted by oxidation, an electrode material such as zirconium or hafnium is generally used at the tip of the electrode 5. As an electrode of this plasma cutting torch, the electrode 5 shown in FIG. 4 is used in a conventional embodiment.
The electrode 5 has electrode holes 5e formed at both ends (ends of the small pillars 5c) of an electrode base 5a composed of a large pillar 5b and small pillars 5c connected to both sides thereof, and zirconium is formed in the electrode holes 5e. The electrode material 51 such as hafnium was press-fitted. Note that 5d is a stepped portion, and the electrode 5 is supported by the stepped portion 5d in a state of being sandwiched between the gas branch pipe 4 and the electrode holder 6. However, in this type of conventional plasma cutting torch, the electrode material 51 used for the electrode 5 has a diameter of 1.6 to 2 mm and a length of 3
It is about 5 mm, and it is the current state that it is fitted in the electrode hole 5e in the axial direction indicated by the arrow by press fitting as shown in FIG. 4 (A). Therefore, the electrode material 51 is deformed and is difficult to press-fit, or the electrode itself is deformed from the place where the small column portion 5c of the plasma electrode 5 has a diameter of about 2.5 to 5 mm. Further, as shown in FIG. 6B, since the rear end of the electrode material 51 is slightly protruding, the front end is cut and shaped after press fitting to finish. However, also during this finishing, there were many problems in processing such as loosening due to thermal influence and the electrode material 51 falling off. Note that (C) is another conventional example of the plasma electrode in which the small pillar portion 5c is provided only on one side of the large pillar portion 5b. OBJECT OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a plasma electrode, which securely and firmly press-bonds an electrode material to an electrode base portion, is easy to process, and does not cause the electrode material to fall out of the electrode base portion after the processing. Especially. Embodiment of the Invention The plasma electrode of the present invention is applicable to a plasma cutting torch having the internal structure shown in FIGS. 6 and 7, but as shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, an electrode hole 15e is formed at both ends of an electrode base 15a constituted by a large pillar portion 15b and small pillar portions 15c connected to both sides thereof. And this electrode hole 1
The electrode material 52 is fitted into 5e and tightly fixed. The electrode material 52 is preliminarily processed to fit the diameter and depth of the electrode hole 15e so that it can be fitted. Then, the electrode material 52 is fitted into the electrode hole 15e, and (B)
As shown in the figure, a pressure tool 14 is used to apply pressure in the direction of the arrow from the front surface of the end portion of the electrode 15, that is, the front surface of the electrode base portion 15a, for pressure bonding. Of course, the pressure tool 14 is provided concentrically with the electrode 15. This pressurizing tool 14 is provided with an inclination angle 14a so that the tip of the small column portion 15c of the electrode base portion 15a can be narrowed. It may have a substantially conical shape 141 as shown in FIG. 2 or may have a substantially pyramidal shape 142 as shown in FIG. Although the plasma electrode 15 shown in FIG. 1 has the small pillars 15c provided on both sides of the large pillars 15b, this may be provided on only one side. In the case of the one provided on both sides, when one side is consumed, the direction can be changed so that both sides can be used, and the life of the electrode 15 can be doubled. According to the present invention, an electrode hole into which an electrode material can be fitted is bored in an electrode base portion, an electrode material having a predetermined diameter and a length corresponding to the hole is inserted, and then pressure is applied from the front surface direction of the electrode base portion to ensure crimping. To do. EFFECTS OF THE INVENTION In the method of manufacturing a plasma electrode of the present invention, an electrode hole having a diameter and a depth is formed in advance so that a predetermined electrode material can be fitted into the tip of the electrode base, and the electrode material is inserted into the electrode hole. Since this is a crimping method, there is no need for cutting and shaping as in the conventional press-fitting process, and the electrode material can be securely crimped to the electrode base portion, causing the electrode material to fall off from the electrode base portion. Moreover, there is an excellent effect that pressure can be applied easily, waste of electrode material can be saved, and the electrode base can be securely and firmly pressed.
【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製造
方法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加工に用いる加圧具の斜視
図である。第３図は本発明に用いる別の加圧具の斜視図
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BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (A) and 1 (B) are side views of partial cross sections for explaining a method of manufacturing a plasma electrode according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a pressure tool used for processing the plasma electrode of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of another pressurizing tool used in the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional side view for explaining a conventional method for manufacturing a plasma electrode. FIG. 5 is an external view of this type of plasma cutting torch using the plasma electrode of the present invention. FIG. 6 is a half sectional view showing a main part of FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view of FIG. 14 …… Pressurizer, 15 …… Plasma electrode 15a …… Electrode base, 52 …… Electrode material