JP3783014B2 - プラズマアークトーチ及びその作動方法 - Google Patents
プラズマアークトーチ及びその作動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3783014B2 JP3783014B2 JP2003384625A JP2003384625A JP3783014B2 JP 3783014 B2 JP3783014 B2 JP 3783014B2 JP 2003384625 A JP2003384625 A JP 2003384625A JP 2003384625 A JP2003384625 A JP 2003384625A JP 3783014 B2 JP3783014 B2 JP 3783014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- arc
- plasma
- arc torch
- standby
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- 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
- H05H1/36—Circuit arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
12 ノズルアセンブリ
14 電極
40 ガス通路
42 液体通路
60 アーク絞り同軸孔
62 アーク絞り同軸孔
63 第1ノズル部材
64 第2ノズル部材
80 第1ガス源
81 ガス制御装置
82 第2ガス源
90 パイロットアーク用電源装置
91 主電源装置
92 待機アーク用電源装置
100 母材
110 電源制御装置
Claims (22)
- プラズマアークトーチの電極の起動腐食を低減すべく、該プラズマアークトーチを作動させるための方法であって、
ある作業アーク電流で前記電極と母材との間に電気アークを発生させる作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させ、その際、前記作業モードにおいてある作業流量で前記プラズマアークトーチのノズルを介して酸化性プラズマガスを供給することにより前記母材に対し作業を実施するステップと、
前記アーク電流を待機アーク電流まで減少させてアークが前記電極及び前記ノズルの間に延びるようにさせることにより、前記作業を終了すると共にほぼ同時に前記プラズマアークトーチを待機モードに切り換えるステップとを含み、その際、非酸化性待機ガスが前記待機モードにある前記ノズルを介して待機流量で供給される、プラズマアークトーチの作動方法。 - 前記作業を実施する前に、
前記作業アーク電流よりも小さいパイロットアーク電流で前記電極及び前記ノズルの間にパイロットアークを開始させる開始ステップと、
前記作業流量よりも少ないパイロット流量で前記ノズルを通るガスの流れを開始させる開始ステップと、
前記両開始ステップに引き続いて、前記アーク電流及び前記ガスの流量を増大させると共に前記電極及び前記母材の間にアークを発生させることにより、前記プラズマアークトーチを前記作業モードに切り換える切換えステップと、
によって前記プラズマアークトーチを起動することを更に含む、請求項1に記載のプラズマアークトーチの作動方法。 - 前記作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させることは、少なくとも約250アンペアの作業アーク電流で前記プラズマアークトーチを作動させることを含んでおり、前記待機モードにある前記プラズマアークトーチは、約25アンペア未満の待機アーク電流で作動される、請求項1に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業モードにおいて、前記酸化性プラズマガスを供給することは酸素を供給することを含み、前記待機モードにおいて、窒素及びアルゴンからなるグループのうちの少なくとも1つを前記待機ガスとして前記プラズマアークトーチに供給する、請求項1に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記切り換えるステップに続き、前記作業モードにおいて前記作業を実施するステップを繰り返すことを更に含む、請求項1に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- プラズマアークトーチの電極の起動腐食を低減すべく、該プラズマアークトーチを作動させるための方法であって、
ある作業アーク電流で前記電極と母材との間に電気アークを発生させる作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させ、その際、前記作業モードにおいてある作業流量で前記プラズマアークトーチのノズルを介してプラズマガスを供給することにより前記母材に対し作業を実施するステップと、
前記アーク電流を待機アーク電流まで減少させてアークが前記電極及び前記ノズルの間に延びるようにさせることにより、前記作業を終了すると共にほぼ同時に前記プラズマアークトーチを待機モードに切り換えるステップとを含み、その際、待機ガスが前記待機モードにある前記ノズルを介して前記作業流量よりも少ない待機流量で供給される、プラズマアークトーチの作動方法。 - 前記作業を実施する前に、
前記作業アーク電流よりも小さいパイロットアーク電流で前記電極及び前記ノズルの間にパイロットアークを開始させる開始ステップと、
前記作業流量よりも少ないパイロット流量で前記ノズルを通るガスの流れを開始させる開始ステップと、
前記両開始ステップに引き続いて、前記アーク電流及び前記ガスの流量を増大させると共に前記電極及び前記母材の間にアークを発生させることにより、前記プラズマアークトーチを前記作業モードに切り換える切換えステップと、
によって前記プラズマアークトーチを起動することを更に含む、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。 - 前記作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させることは、少なくとも約250アンペアの作業アーク電流で前記プラズマアークトーチを作動させることを含んでおり、前記待機モードにある前記プラズマアークトーチは、約25アンペア未満の待機アーク電流で作動される、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業モードにある前記プラズマアークトーチは、少なくとも約56.63リットル/分(2CFM)のプラズマガスの作業流量で作動され、該作業流量は、前記待機モードにおいて約28.32リットル/分(1CFM)よりも少ない待機流量まで減少させられる、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業モードにある前記プラズマアークトーチは、少なくとも約56.63リットル/分(2CFM)のプラズマガスの作業流量で作動され、該作業流量は、前記待機モードにおいて約7.08〜16.99リットル/分(0.25〜0.60CFM)よりも少ない待機流量まで減少させられる、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させることは、同プラズマアークトーチへ酸化性プラズマガスを供給することを含み、前記待機モードにおいて、前記酸化性プラズマガスは停止され、非酸化性待機ガスが前記プラズマアークトーチに供給される、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業モードにおいて、前記酸化性プラズマガスを供給することは酸素を供給することを含み、前記待機モードにおいて、窒素及びアルゴンからなるグループのうちの少なくとも1つを前記待機ガスとして前記プラズマアークトーチに供給する、請求項11に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記待機モードにおいて前記待機ガスを供給することは、プラズマガスを供給することを含む、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記切り換えるステップに続き、前記作業モードにおいて前記作業を実施するステップを繰り返すことを更に含む、請求項6に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- プラズマアークトーチの電極の起動腐食を低減すべく、該プラズマアークトーチを作動させるための方法であって、
ある作業アーク電流で前記電極と母材との間に電気アークを発生させる作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させ、その際、前記作業モードにおいてある作業流量で前記プラズマアークトーチのノズルを介してプラズマガスを供給することにより前記母材に対し作業を実施するステップと、
前記アーク電流を待機アーク電流まで減少させ、アークが前記電極及び前記ノズルの間に延びるようにさせ、そして前記プラズマガスの少なくとも1つの流れパラメータを調整することにより、前記作業を終了すると共にほぼ同時に前記プラズマアークトーチを待機モードに切り換えるステップを含む、プラズマアークトーチの作動方法。 - 前記プラズマガスの少なくとも1つの流れパラメータを調整することは、前記プラズマガスの流量を前記作業流量から待機流量に調整すること及び前記プラズマガスとは異なる待機ガスを供給することからなるグループのうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記作業を実施する前に、
前記作業アーク電流よりも小さいパイロットアーク電流で前記電極及び前記ノズルの間にパイロットアークを開始させる開始ステップと、
前記作業流量よりも少ないパイロット流量で前記ノズルを通るガスの流れを開始させる開始ステップと、
前記両開始ステップに引き続いて、前記アーク電流及び前記ガスの流量を増大させると共に前記電極及び前記母材の間にアークを発生させることにより、前記プラズマアークトーチを前記作業モードに切り換える切換えステップと、
によって前記プラズマアークトーチを起動することを更に含む、請求項15に記載のプラズマアークトーチの作動方法。 - 前記作業モードで前記プラズマアークトーチを作動させることは、少なくとも約250アンペアの作業アーク電流で前記プラズマアークトーチを作動させることを含んでおり、前記待機モードにある前記プラズマアークトーチは、約25アンペア未満の待機アーク電流で作動される、請求項15に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 前記切り換えるステップに続き、前記作業モードにおいて前記作業を実施するステップを繰り返すことを更に含む、請求項15に記載のプラズマアークトーチの作動方法。
- 電極の起動腐食を低減すべく、作業モード及び待機モードで選択的に作動可能に構成されたプラズマアークトーチであって、
孔を画成するノズルアセンブリと、
母材に向かい方向付け可能なように前記ノズルアセンブリの前記孔に向かい方向付けられると共に、前記ノズルアセンブリから電気的に絶縁されている電極と、
前記電極及び前記母材に電気的に連絡すると共に、該電極及び母材間に作業アーク電流を供給するように構成された作業アーク用電源装置と、
前記電極及び前記ノズルアセンブリに電気的に連絡すると共に、該電極及びノズルアセンブリ間に待機アーク電流を供給するように構成された待機アーク用電源装置と、
前記作業アーク用電源装置及び前記待機アーク用電源装置を制御すると共に、前記作業アーク用電源装置及び前記待機アーク用電源装置間に切り換える電源制御装置と、
前記ノズルアセンブリの前記孔に流体接続されると共に、酸化性ガスを提供する第1ガス源と、
前記ノズルアセンブリの前記孔に流体接続されると共に、非酸化性ガスを提供する第2ガス源と、
前記第1ガス源及び前記第2ガス源からの第1ガス及び第2ガスの流れの一方を制御するように構成されたガス制御装置と、
を備え、前記電源制御装置及び前記ガス制御装置は、アークを終了することなく作業モード及び待機モード間に選択的に切り換わるように構成されており、前記作業モードは、前記電源制御装置が前記作業アーク用電源装置を作動して前記作業アーク電流で前記電極及び前記母材の間にアークを発生すると共に、前記ガス制御装置が前記第1ガス源を作動して前記酸化性ガスをある作業流量で前記ノズルアセンブリに流通させており、前記待機モードは、前記電源制御装置が前記待機アーク用電源装置を作動して前記作業アーク電流よりも小さい前記待機アーク電流で前記電極及び前記ノズルアセンブリの間にアークを発生すると共に、前記ガス制御装置が前記第2ガス源を作動して前記非酸化性ガスをある待機流量で前記ノズルアセンブリに流通させるようにしたことを特徴する、プラズマアークトーチ。 - 前記作業アーク用電源装置は、少なくとも約250アンペアの作業アーク電流を供給するように設定されており、前記待機アーク用電源装置は、約25アンペアよりも小さい待機電流を供給するように設定されており、前記電源制御装置は、アークが終了することなく前記母材及び前記ノズルアセンブリ間に選択的に転送されるように前記作業アーク用電源装置及び前記待機アーク用電源装置を選択的に付勢及び消勢するように構成されている、請求項20に記載のプラズマアークトーチ。
- 前記ガス制御装置は、前記第1ガス源及び前記第2ガス源からのガスの流量を可変的に調整するように構成されている、請求項20に記載のプラズマアークトーチ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/294,968 US6777638B2 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Plasma arc torch and method of operation for reduced erosion of electrode and nozzle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004160552A JP2004160552A (ja) | 2004-06-10 |
JP3783014B2 true JP3783014B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=32176197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003384625A Expired - Fee Related JP3783014B2 (ja) | 2002-11-14 | 2003-11-14 | プラズマアークトーチ及びその作動方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6777638B2 (ja) |
EP (1) | EP1420619A3 (ja) |
JP (1) | JP3783014B2 (ja) |
CA (1) | CA2440113C (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7087856B2 (en) * | 2004-11-03 | 2006-08-08 | The Esab Group, Inc. | System and method for determining an operational condition of a torch |
US7115833B2 (en) * | 2004-11-03 | 2006-10-03 | The Esab Group, Inc. | Metering system and method for supplying gas to a torch |
US7375302B2 (en) * | 2004-11-16 | 2008-05-20 | Hypertherm, Inc. | Plasma arc torch having an electrode with internal passages |
US7375303B2 (en) * | 2004-11-16 | 2008-05-20 | Hypertherm, Inc. | Plasma arc torch having an electrode with internal passages |
JP5103738B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2012-12-19 | パナソニック株式会社 | 大気圧プラズマ処理方法及び装置 |
JP5162828B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2013-03-13 | パナソニック株式会社 | 大気圧プラズマ処理方法及び装置 |
JP4682946B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | プラズマ処理方法及び装置 |
JP4682917B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | 大気圧プラズマ発生方法及び装置 |
KR20090079956A (ko) * | 2006-10-20 | 2009-07-22 | 스와겔로크 컴패니 | 전자적 흐름 제어를 이용하는 용접 퍼지 제어 |
JP5239178B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2013-07-17 | セイコーエプソン株式会社 | プラズマ処理装置 |
WO2009073048A1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-06-11 | New York Energy Group | Apparatus and method for dissociating carbon dioxide |
EP2163337B1 (de) | 2008-09-12 | 2013-07-24 | EWM Hightec Welding GmbH | Schweiß- oder Lötvorrichtung mit Verbrauchsreduzierung |
DE202008018416U1 (de) | 2008-09-12 | 2013-08-13 | Ewm Hightec Welding Gmbh | Schweiss- oder Lötvorrichtung mit Verbrauchsreduzierung |
US20120223058A1 (en) * | 2009-11-04 | 2012-09-06 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Non-consumable electrode type arc welding apparatus |
US20110210101A1 (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-01 | The Esab Group, Inc. | Processes for using a plasma arc torch to operate upon an insulation-coated workpiece |
JP5263202B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2013-08-14 | セイコーエプソン株式会社 | プラズマ処理装置 |
EP2594119B1 (en) * | 2010-07-16 | 2016-03-23 | Hypertherm, Inc | Failure event detection in a plasma arc torch |
JP6168734B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2017-07-26 | 新日鐵住金株式会社 | 金属のプラズマ切断方法及び金属のプラズマ切断装置 |
JP6522968B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2019-05-29 | 株式会社小松製作所 | プラズマトーチ用絶縁ガイド、及び交換部品ユニット |
GB2579835A (en) * | 2018-12-17 | 2020-07-08 | Linde Ag | Intelligent preflow-plasma gas control |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023006A (en) | 1971-11-06 | 1977-05-10 | Rolls-Royce (1971) Limited | Plasma arc welding method |
US3988566A (en) * | 1972-06-05 | 1976-10-26 | Metco Inc. | Automatic plasma flame spraying process and apparatus |
US5166494A (en) | 1990-04-24 | 1992-11-24 | Hypertherm, Inc. | Process and apparatus for reducing electrode wear in a plasma arc torch |
US4996407A (en) * | 1989-04-03 | 1991-02-26 | Hyperpower, Inc. | Plasma arc transfer controller |
US5023425A (en) | 1990-01-17 | 1991-06-11 | Esab Welding Products, Inc. | Electrode for plasma arc torch and method of fabricating same |
JP2685952B2 (ja) * | 1990-02-08 | 1997-12-08 | 日鐵溶接工業株式会社 | プラズマトーチのクリーニング方法 |
US5017752A (en) | 1990-03-02 | 1991-05-21 | Esab Welding Products, Inc. | Plasma arc torch starting process having separated generated flows of non-oxidizing and oxidizing gas |
JP3112116B2 (ja) | 1991-03-20 | 2000-11-27 | 株式会社小松製作所 | プラズマ切断機及びその制御方法 |
US5290995A (en) | 1991-12-20 | 1994-03-01 | Esab Welding Products, Inc. | Plasma arc cutting system having fluid metering and power control systems |
JPH06226451A (ja) | 1993-01-29 | 1994-08-16 | Komatsu Ltd | プラズマ切断方法および切断装置 |
US5620617A (en) | 1995-10-30 | 1997-04-15 | Hypertherm, Inc. | Circuitry and method for maintaining a plasma arc during operation of a plasma arc torch system |
JPH10244373A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-14 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | プラズマ切断方法及びプラズマ切断装置 |
US5844197A (en) | 1997-07-28 | 1998-12-01 | The Lincoln Electric Company | Arc retract circuit and method |
US6054669A (en) | 1998-05-20 | 2000-04-25 | The Esab Group, Inc. | Plasma marking torch and method of operating same |
US6313429B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-11-06 | Retech Services, Inc. | Dual mode plasma arc torch for use with plasma arc treatment system and method of use thereof |
US6498317B2 (en) | 1998-10-23 | 2002-12-24 | Innerlogic, Inc. | Process for operating a plasma arc torch |
US6326583B1 (en) | 2000-03-31 | 2001-12-04 | Innerlogic, Inc. | Gas control system for a plasma arc torch |
JP3666789B2 (ja) * | 1999-04-30 | 2005-06-29 | 株式会社小松製作所 | プラズマ切断方法、装置及びプラズマ切断トーチへのガス供給系統 |
US6232574B1 (en) * | 2000-01-13 | 2001-05-15 | The Esab Group, Inc. | Method and apparatus for improving plasma ARC consumable life |
FR2805193B1 (fr) | 2000-02-18 | 2002-05-10 | Safmatic | Pilotage de l'envoi du gaz de coupage plasma a partir de la pression du gaz pilote |
US6369350B1 (en) | 2001-05-30 | 2002-04-09 | Thermal Dynamics Corporation | Plasma-arc torch system with pilot re-attach circuit and method |
-
2002
- 2002-11-14 US US10/294,968 patent/US6777638B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-09-09 CA CA002440113A patent/CA2440113C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-16 EP EP03255765A patent/EP1420619A3/en not_active Withdrawn
- 2003-11-14 JP JP2003384625A patent/JP3783014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040094520A1 (en) | 2004-05-20 |
EP1420619A2 (en) | 2004-05-19 |
CA2440113C (en) | 2005-08-02 |
CA2440113A1 (en) | 2004-05-14 |
JP2004160552A (ja) | 2004-06-10 |
US6777638B2 (en) | 2004-08-17 |
EP1420619A3 (en) | 2008-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3783014B2 (ja) | プラズマアークトーチ及びその作動方法 | |
CA2023991C (en) | Using non-oxidizing gas for plasma arc starting process | |
US5414237A (en) | Plasma arc torch with integral gas exchange | |
EP0444346B1 (en) | Plasma arc torch having extended nozzle | |
US4748312A (en) | Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode | |
EP1576862B1 (en) | Plasma gas distributor and method of distributing a plasma gas | |
US6960737B2 (en) | Gas flow pre-charge for a plasma arc torch | |
WO2006055258B1 (en) | Plasma arc torch having an electrode with internal passages | |
US6677551B2 (en) | Process for operating a plasma arc torch | |
US6232574B1 (en) | Method and apparatus for improving plasma ARC consumable life | |
JPH0533520B2 (ja) | ||
US4581516A (en) | Plasma torch with a common gas source for the plasma and for the secondary gas flows | |
US20110210101A1 (en) | Processes for using a plasma arc torch to operate upon an insulation-coated workpiece | |
US5214262A (en) | Electrode adaptor | |
RU2464745C1 (ru) | Плазмотрон прямой | |
JPH09295156A (ja) | プラズマ切断方法 | |
JPS62192271A (ja) | プラズマト−チ | |
JP2007229783A (ja) | 真空中のアーク溶接装置および同溶接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060313 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |