JP6785177B2 - Plasma cutting device and plasma cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマ切断装置及びプラズマ切断方法に関する。 The present invention relates to a plasma cutting apparatus and a plasma cutting method.
従来、プラズマ切断によって鋼板などの被切断材を切断することが行われている。プラズマ切断では、プラズマトーチ内の電極と被切断材との間に直流電圧を印加し、かつ酸素ガスなどの作動ガスを流すことによりプラズマアークを発生させ、電極と被切断材とを相対的に移動させることで被切断材が切断される。 Conventionally, a material to be cut such as a steel plate has been cut by plasma cutting. In plasma cutting, a DC voltage is applied between the electrode in the plasma torch and the material to be cut, and a working gas such as oxygen gas is passed to generate a plasma arc, so that the electrode and the material to be cut are relatively separated. The material to be cut is cut by moving it.
作動ガスに酸素ガスを用いる酸素プラズマ切断において、電極は、高純度酸素ガスによる酸化性雰囲気に曝されかつプラズマアークの高い温度が作用する。このような過酷な使用条件に耐えるため、従来、電極材料として、融点が高く仕事関数が小さいハフニウムが用いられている。これによって、電極の寿命を使用可能な程度まで伸ばしている。 In oxygen plasma cutting using oxygen gas as the working gas, the electrodes are exposed to an oxidizing atmosphere by high-purity oxygen gas and the high temperature of the plasma arc acts on them. In order to withstand such harsh usage conditions, hafnium having a high melting point and a small work function has been conventionally used as an electrode material. This extends the life of the electrode to the extent that it can be used.
また、電極の寿命をさらに伸ばす方法として、特許文献1には、電極と被切断材との間にプラズマアークを発生させるために供給する直流電流に、所定の周波数及び振幅を有する交流電流を重畳させることによって、直流電流のみを供給する場合よりも電極の寿命を伸ばす技術が開示されている。
Further, as a method of further extending the life of the electrode,
近年、プラズマ切断で比較的板厚が大きい被切断材を切断する需要が高くなっている。被切断材は、例えば鋼板である。この需要に対応するため、電流値が200Aを超えるような大電流がプラズマ切断の直流電流として用いられている。 In recent years, there has been an increasing demand for cutting a material to be cut having a relatively large plate thickness by plasma cutting. The material to be cut is, for example, a steel plate. In order to meet this demand, a large current having a current value of more than 200 A is used as a direct current for plasma cutting.
これに対して、特許文献1に記載された技術は、電極と被切断材との間に供給する供給電流の平均値が70Aである条件下での実験結果のみに基づいている。プラズマ切断において、70Aの電流は、主に薄板(板厚が6mm未満)を切断する際に用いられており、中厚板(板厚が6mm以上16mm未満)や厚板(板厚が16mm以上)を切断するのには用いられていない。このため、直流電流の電流値が200Aを超える場合には、特許文献1に記載された技術を適用することができないと考えられる。実際に、発明者らは、直流電流の電流値が200Aを超える条件で特許文献1に記載された技術の適用を試みたが、電極の寿命を伸ばす十分な効果は得られなかった。
On the other hand, the technique described in
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、板厚が大きい被切断材を切断する場合において、電極の寿命を伸ばすことが可能なプラズマ切断装置及びプラズマ切断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a plasma cutting device and a plasma cutting method capable of extending the life of an electrode when cutting a material to be cut having a large plate thickness. The purpose.
本発明の第一の態様に係るプラズマ切断装置は、電極を有するプラズマトーチと、前記電極と被切断材との間にプラズマアークを発生させるために前記電極と前記被切断材との間に直流電流を供給し、前記直流電流に交流電流を重畳させることが可能な電源部と、前記電源部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、6mm以上の板厚を有する前記被切断材を切断する場合に、前記交流電流の最大値と最小値との差が前記直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの前記交流電流を前記直流電流に重畳させるように前記電源部を制御する。 The plasma cutting device according to the first aspect of the present invention is a plasma torch having an electrode and a direct current between the electrode and the material to be cut in order to generate a plasma arc between the electrode and the material to be cut. It includes a power supply unit capable of supplying a current and superimposing an AC current on the direct current, and a control unit for controlling the power supply unit. When the control unit cuts the material to be cut having a plate thickness of 6 mm or more, the difference between the maximum value and the minimum value of the alternating current is 25% or more and 40% or less with respect to the direct current. The power supply unit is controlled so as to superimpose the alternating current on the direct current.
上記のプラズマ切断装置において、前記制御部は、前記交流電流の周波数が50Hz以上300Hz以下となるように前記電源部を制御してもよい。 In the plasma cutting device, the control unit may control the power supply unit so that the frequency of the alternating current is 50 Hz or more and 300 Hz or less.
上記のプラズマ切断装置において、前記制御部は、前記直流電流の大きさが250A以上350A以下となるように前記電源部を制御してもよい。 In the above plasma cutting device, the control unit may control the power supply unit so that the magnitude of the direct current is 250 A or more and 350 A or less.
本発明の第二の態様に係るプラズマ切断方法は、プラズマトーチの電極と被切断材との間に発生するプラズマアークによって前記被切断材を切断するプラズマ切断方法であって、6mm以上の板厚を有する前記被切断材を切断する場合に、前記プラズマアークを発生させるために前記電極と前記被切断材との間に供給する直流電流に、交流電流の最大値と最小値との差が前記直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの前記交流電流を重畳させる。 The plasma cutting method according to the second aspect of the present invention is a plasma cutting method for cutting the material to be cut by a plasma arc generated between the electrode of the plasma torch and the material to be cut, and has a plate thickness of 6 mm or more. The difference between the maximum value and the minimum value of the AC current in the DC current supplied between the electrode and the material to be cut in order to generate the plasma arc is the difference between the maximum value and the minimum value of the AC current when the material to be cut is cut. The AC current having a magnitude of 25% or more and 40% or less is superimposed on the DC current.
このようなプラズマ切断装置及びプラズマ切断方法によれば、電極と被切断材との間に供給する直流電流に上述した大きさの交流電流を重畳させることによって、交流電流を直流電流に重畳させていない場合に比べて電極の寿命を伸ばすことができる。 According to such a plasma cutting device and a plasma cutting method, the AC current is superimposed on the DC current by superimposing the AC current of the above-mentioned magnitude on the DC current supplied between the electrode and the material to be cut. The life of the electrode can be extended as compared with the case without it.
上記のプラズマ切断装置及びプラズマ切断方法によれば、板厚が大きい被切断材を切断する場合に、電極の寿命を伸ばすことができる。 According to the above-mentioned plasma cutting apparatus and plasma cutting method, the life of the electrode can be extended when cutting a material to be cut having a large plate thickness.
以下、本発明の一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、本発明の一実施形態に係るプラズマ切断装置1の全体構成を示す図である。図1に示すように、プラズマ切断装置1は、電極11を有するプラズマトーチ10と、電源部20と、電源部20を制御する制御部30と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
プラズマトーチ10は、内部に空間を有するノズル部12を有している。ノズル部12は、先端側が円錐状で基端側が円筒状とされた筒体からなる外径を有している。電極11は、ノズル部12の内部に配置されている。電極11とノズル部12との間には、作動ガスが流れる作動ガス流路13が形成されている。ノズル部12の先端には、作動ガス流路13の先端側と連通するノズル孔12aが形成されている。
The
電極11は、先端側に底部を有する円筒状の外形を有している。電極11の先端には、例えばハフニウムなどで形成された電極材14が設けられている。電極11は、電極11の内部空間に冷却水を循環させることで冷却することができる。電極11は、例えば銅などの比較的高い導電率を有する金属で形成されている。
The
作動ガス流路13の基端側は、ホースなどを介して作動ガス供給源15と接続されている。作動ガス供給源15は、例えば酸素ガスなどの作動ガスを作動ガス流路13に供給することができる。作動ガス供給源15から作動ガス流路13の基端側に供給された作動ガスは、作動ガス流路13の先端側を通ってノズル孔12aから噴出する。
The base end side of the working
電源部20は、プラズマトーチ10の電極11と被切断材Wとの間にプラズマアークPを発生させるために電極11と被切断材Wとの間に直流電流を供給する。また、電源部20は、直流電流に交流電流を重畳させることが可能に構成されている。電源部20は、電極11及び被切断材Wのそれぞれと電気的に接続されている。また、電源部20は、プラズマトーチ10のノズル部12とも電気的に接続されている。電源部20は、商用電源から供給される電力を用いて、電極11と被切断材Wとの間に所定の電圧をかけることでプラズマアークPを発生させることができる。電源部20において直流電流の供給や交流電流の直流電流への重畳は、制御部30からの指示に基づいて実施される。
The
制御部30は、電源部20と電気的に接続されており、電源部20との間で信号を送受信可能に構成されている。本実施形態では、制御部30は、板厚が大きい被切断材Wを切断する場合に、電源部20が供給する直流電流に所定の交流電流を重畳させるように電源部20を制御する。より詳細には、制御部30は、6mm以上の板厚を有する被切断材Wを切断する場合に、交流電流の最大値と最小値との差が直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの交流電流を直流電流に重畳させるように電源部20を制御する。
The
また、制御部30は、電源部20が供給する直流電流の大きさ及び直流電流に重畳させる交流電流の周波数を制御する。具体的には、制御部30は、直流電流の大きさが250A以上350A以下となるように電源部20を制御することができる。また、制御部30は、交流電流の周波数が50Hz以上300Hz以下となるように電源部20を制御することができる。
Further, the
被切断材Wを切断する速度である切断速度は、被切断材Wの板厚や電源部20が供給する直流電流の大きさによって変化する。例えば、被切断材Wの板厚が6mmであり、直流電流の大きさが250Aである場合には、切断速度は4000mm/minである。また、被切断材Wの板厚が6mmであり、直流電流の大きさが500Aである場合には、切断速度は8000mm/minである。そして、被切断材Wの板厚が50mmであり、直流電流の大きさが500Aである場合には、切断速度は800mm/minである。
The cutting speed, which is the speed at which the material W to be cut is cut, varies depending on the thickness of the material W to be cut and the magnitude of the direct current supplied by the
ここで、電源部20が供給する直流電流及び直流電流に重畳させる交流電流について、詳細に説明する。図2は、電極11と被切断材Wとの間に供給される電流の波形を示す図である。図2(a)は、直流電流に交流電流が重畳されていない場合の波形を示している。図2(b)は、直流電流に重畳する交流電流の波形を示している。図2(c)は、直流電流に交流電流が重畳されている場合の波形を示している。
Here, the direct current supplied by the
図2(a)に示すように、直流電流は、その電流値が時間の経過に関わらず所定の電流値Iで略一定の電流C1である。図2(b)に示すように、直流電流に重畳する交流電流は、所定の振幅A及び所定の周波数Fを有する電流C2である。そして、図2(c)に示すように、直流電流に交流電流が重畳された電流は、電流値Iの直流電流に所定の振幅A及び所定の周波数Fを有する交流電流が重畳された電流C3である。この場合、電流C3の平均電流値は、電流値Iとなり、電流C3の電流値は、電流値Iを中心に振幅Aの範囲で時間の経過とともに変化する。なお、交流電流の最大値と最小値との差である振幅A(交流電流の大きさとも称する。)は、電流C3の平均電流値、すなわち直流電流の電流値I(直流電流の大きさとも称する。)に対する比率(以下、リップル率と称する。)Rで表現する。リップル率Rは、次に示す式(1)で表現される。
R=(A/I)×100[%] ・・・ (1)
As shown in FIG. 2A, the direct current is a current C1 whose current value is a predetermined current value I regardless of the passage of time. As shown in FIG. 2B, the alternating current superimposed on the direct current is a current C2 having a predetermined amplitude A and a predetermined frequency F. Then, as shown in FIG. 2C, the current in which the AC current is superimposed on the DC current is the current C3 in which the AC current having a predetermined amplitude A and a predetermined frequency F is superimposed on the DC current of the current value I. Is. In this case, the average current value of the current C3 becomes the current value I, and the current value of the current C3 changes with the passage of time in the range of the amplitude A centering on the current value I. The amplitude A (also referred to as the magnitude of the alternating current), which is the difference between the maximum value and the minimum value of the alternating current, is the average current value of the current C3, that is, the current value I of the DC current (also referred to as the magnitude of the DC current). The ratio to the ratio (hereinafter referred to as the ripple ratio) is expressed by R. The ripple rate R is expressed by the following equation (1).
R = (A / I) x 100 [%] ... (1)
直流電流に交流電流を重畳させない場合には、電源部20は、電極11と被切断材Wとの間に図2(a)で示される電流C1を供給する。また、直流電流に交流電流を重畳させる場合には、電源部20は、電極11と被切断材Wとの間に図2(c)で示される電流C3を供給する。
When the alternating current is not superimposed on the direct current, the
次に、プラズマ切断装置1を用いたプラズマ切断方法について説明する。
Next, a plasma cutting method using the
まず、作動ガス供給源15から作動ガス流路13を介してプラズマトーチ10の電極11の周囲に作動ガスを供給する。同時に、電源部20によって電極11とノズル部12との間に電圧をかけることにより、ノズル部12内で電極11からパイロットアークが発生する。引き続き作動ガスを供給することで、パイロットアークによりノズル部12内でプラズマ化した作動ガスをノズル孔12aから噴射するとともに、電源部20によって電極11と被切断材Wとの間に電圧をかけプラズマアーク(メインアーク)Pを形成する。同時に、電極11とノズル部12との間に印加した電圧を停止してパイロットアークを停止する。被切断材Wは、プラズマアークPの熱エネルギーによって溶融し、またプラズマアークPの噴射エネルギーによってその溶融物が排除される。これによって、被切断材Wの厚さ方向に貫通した溝を形成し、プラズマ切断が実施される。
First, the working gas is supplied from the working
本実施形態では、上述のプラズマ切断方法において、6mm以上の板厚を有する被切断材Wを切断する場合には、電源部20によってプラズマアークPを発生させるために電極11と被切断材Wとの間に電圧かけることによって供給される直流電流に対して、交流電流を重畳させる。この交流電流の大きさは、交流電流の最大値と最小値との差が直流電流に対して25%以上40%以下となるように設定されている。このようにすることで、交流電流を直流電流に重畳させていない場合に比べて電極11の寿命を伸ばすことができる。
In the present embodiment, in the above-mentioned plasma cutting method, when cutting the material W to be cut having a plate thickness of 6 mm or more, the
なお、被切断材Wの切断速度は、公知の速度制御手段によって制御することができる。 The cutting speed of the material W to be cut can be controlled by a known speed control means.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
本実施例では、電極と被切断材との間に供給する直流電流の電流値(直流電流に交流電流が重畳された場合の電流ではその電流の平均電流値)Iと直流電流に重畳させる交流電流の大きさ(リップル率R)及び周波数Fとを変化させ、電極の寿命が伸びる効果について検討した。 In this embodiment, the current value of the DC current supplied between the electrode and the material to be cut (the average current value of the current when the AC current is superimposed on the DC current) I and the AC superimposed on the DC current. The effect of extending the life of the electrode by changing the magnitude of the current (ripple rate R) and the frequency F was examined.
〔比較例1〕
プラズマ切断装置において、作動ガスとして酸素ガスを用い、ガス流量を50NL(ノルマルリットル)/minとした。電極の電極材には、ハフニウムを用いた。電極と被切断材との間に供給する直流電流の電流値Iを250Aとした。なお、直流電流には交流電流を重畳させていない。この条件において、プラズマアークを1分間発生させた後、電源部からの電流の供給を停止した。この1分間プラズマアークを発生させる作業を繰り返して電極を消耗させ、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は90分であった。
[Comparative Example 1]
In the plasma cutting device, oxygen gas was used as the working gas, and the gas flow rate was set to 50 NL (normal liter) / min. Hafnium was used as the electrode material of the electrode. The current value I of the direct current supplied between the electrode and the material to be cut was set to 250 A. The alternating current is not superimposed on the direct current. Under this condition, after generating a plasma arc for 1 minute, the supply of current from the power supply unit was stopped. The operation of generating the plasma arc for 1 minute was repeated to wear the electrodes, and the life of the electrodes was measured. As a result, the life of the electrode was 90 minutes.
〔実施例1〕
比較例1の条件と比較して、リップル率32%及び周波数150Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は150分であった。
[Example 1]
Compared with the condition of Comparative Example 1, the life of the electrode was measured under the condition that the AC current having a ripple ratio of 32% and the frequency of 150 Hz was superimposed on the DC current. As a result, the life of the electrode was 150 minutes.
〔実施例2〕
比較例1の条件と比較して、リップル率32%及び周波数300Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は270分であった。
[Example 2]
Compared with the condition of Comparative Example 1, the life of the electrode was measured under the condition that the AC current having a ripple ratio of 32% and the frequency of 300 Hz was superimposed on the DC current. As a result, the life of the electrode was 270 minutes.
〔比較例2〕
比較例1の条件と比較して、直流電流の電流値を300Aとした条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は165分であった。
[Comparative Example 2]
Compared with the condition of Comparative Example 1, the life of the electrode was measured under the condition that the current value of the direct current was 300 A. As a result, the life of the electrode was 165 minutes.
〔実施例3〕
比較例2の条件と比較して、リップル率33.3%及び周波数50Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は225分であった。
[Example 3]
Compared with the condition of Comparative Example 2, the life of the electrode was measured under the condition that the alternating current having a ripple rate of 33.3% and the frequency of 50 Hz was superimposed on the direct current. As a result, the life of the electrode was 225 minutes.
〔実施例4〕
比較例2の条件と比較して、リップル率33.3%及び周波数150Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は240分であった。
[Example 4]
Compared with the condition of Comparative Example 2, the life of the electrode was measured under the condition that an alternating current having a ripple rate of 33.3% and a frequency of 150 Hz was superimposed on the direct current. As a result, the life of the electrode was 240 minutes.
〔比較例3〕
比較例2の条件と比較して、リップル率13.3%及び周波数300Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は172分であった。
[Comparative Example 3]
Compared with the condition of Comparative Example 2, the life of the electrode was measured under the condition that the AC current having a ripple ratio of 13.3% and the frequency of 300 Hz was superimposed on the DC current. As a result, the life of the electrode was 172 minutes.
〔比較例4〕
比較例1の条件と比較して、直流電流の電流値を350Aとした条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は131分であった。
[Comparative Example 4]
Compared with the condition of Comparative Example 1, the life of the electrode was measured under the condition that the current value of the direct current was 350 A. As a result, the life of the electrode was 131 minutes.
〔実施例5〕
比較例4の条件と比較して、リップル率28.6%及び周波数100Hzの交流電流を直流電流に重畳させた条件で、電極の寿命を計測した。その結果、電極の寿命は212分であった。
[Example 5]
Compared with the condition of Comparative Example 4, the life of the electrode was measured under the condition that the ripple rate was 28.6% and the AC current having a frequency of 100 Hz was superimposed on the DC current. As a result, the life of the electrode was 212 minutes.
上述した各実施例及び各比較例での計測結果を表1から表3に示す。なお、表1から表3では、電流値I、リップル率R、周波数F、及び電極寿命に加えて、電極寿命比率を示している。電極寿命比率とは、同一の電流値Iにおいて交流電流を直流電流に重畳させていない場合の寿命を100とした場合における、交流電流を直流電流に重畳させた場合の寿命を示す割合である。 The measurement results in each of the above-mentioned Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 3. In addition, in Tables 1 to 3, the electrode life ratio is shown in addition to the current value I, the ripple rate R, the frequency F, and the electrode life. The electrode life ratio is a ratio indicating the life when the alternating current is superposed on the direct current when the life when the alternating current is not superposed on the direct current is 100 at the same current value I.
表1に示すように、直流電流の電流値Iが250Aで交流電流を直流電流に重畳していない条件の比較例1に対して、リップル率Rが32%の交流電流を直流電流に重畳させた実施例1及び2では、電極寿命比率がそれぞれ167及び300となった。これにより、実施例1及び2では、比較例1に対して電極の寿命が大幅に伸びることが確認された。 As shown in Table 1, an alternating current having a ripple ratio R of 32% is superimposed on the direct current, as opposed to Comparative Example 1 in which the current value I of the direct current is 250A and the alternating current is not superimposed on the direct current. In Examples 1 and 2, the electrode life ratios were 167 and 300, respectively. As a result, it was confirmed that in Examples 1 and 2, the life of the electrode was significantly extended as compared with Comparative Example 1.
また、表2に示すように、直流電流の電流値Iが300Aで交流電流を直流電流に重畳していない条件の比較例2に対して、リップル率Rが33.3%の交流電流を直流電流に重畳させた実施例3及び4では、電極寿命比率がそれぞれ136及び145となった。これにより、実施例3及び4では、比較例2に対して電極の寿命が大幅に伸びることが確認された。なお、リップル率Rが13.3%の交流電流を直流電流に重畳させた比較例3では、比較例2に対して電極寿命比率が104となり、電極の寿命は少し伸びたものの、十分な寿命の伸びは得られなかった。 Further, as shown in Table 2, an AC current having a ripple ratio R of 33.3% is applied to DC as compared with Comparative Example 2 under the condition that the current value I of the DC current is 300 A and the AC current is not superimposed on the DC current. In Examples 3 and 4 superposed on the current, the electrode life ratios were 136 and 145, respectively. As a result, it was confirmed that in Examples 3 and 4, the life of the electrode was significantly extended as compared with Comparative Example 2. In Comparative Example 3 in which an AC current having a ripple ratio R of 13.3% was superimposed on a DC current, the electrode life ratio was 104 as compared with Comparative Example 2, and the life of the electrodes was slightly extended, but a sufficient life was obtained. No growth was obtained.
また、表3に示すように、直流電流の電流値Iが350Aで交流電流を直流電流に重畳していない条件の比較例4に対して、リップル率Rが28.6%の交流電流を直流電流に重畳させた実施例5では、電極寿命比率が162となった。これにより、実施例5では、比較例4に対して電極の寿命が大幅に伸びることが確認された。 Further, as shown in Table 3, an AC current having a ripple ratio R of 28.6% is applied to DC as compared with Comparative Example 4 under the condition that the DC current current value I is 350A and the AC current is not superimposed on the DC current. In Example 5 superposed on the electric current, the electrode life ratio was 162. As a result, it was confirmed that in Example 5, the life of the electrode was significantly extended as compared with Comparative Example 4.
以上より、直流電流の電流値Iが250A〜350Aの範囲において、リップル率Rが25%〜40%及び周波数Fが50Hz〜300Hzの交流電流を直流電流に重畳させることで、直流電流のみを供給する場合に比べて電極の寿命が伸びることが確認された。 From the above, only the direct current is supplied by superimposing the alternating current having the ripple ratio R of 25% to 40% and the frequency F of 50 Hz to 300 Hz on the direct current in the range of the direct current value I of 250 A to 350 A. It was confirmed that the life of the electrode was extended as compared with the case where the electrode was used.
本実施形態に係るプラズマ切断装置1は、電極11を有するプラズマトーチ10と、電極11と被切断材Wとの間にプラズマアークPを発生させるために電極11と被切断材Wとの間に直流電流を供給し、直流電流に交流電流を重畳させることが可能な電源部20と、電源部20を制御する制御部30と、を備える。制御部30は、6mm以上の板厚を有する被切断材Wを切断する場合に、交流電流の最大値と最小値との差が直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの交流電流を直流電流に重畳させるように電源部20を制御する。
The
また、本実施形態に係るプラズマ切断方法は、プラズマトーチ10の電極11と被切断材Wとの間に発生するプラズマアークPによって被切断材Wを切断するプラズマ切断方法であって、6mm以上の板厚を有する被切断材Wを切断する場合に、プラズマアークPを発生させるために電極11と被切断材Wとの間に供給する直流電流に、交流電流の最大値と最小値との差が直流電流に対して25%以上40%以下の大きさ交流電流を重畳させる。
Further, the plasma cutting method according to the present embodiment is a plasma cutting method for cutting the material W to be cut by the plasma arc P generated between the
上述したプラズマ切断装置1及びプラズマ切断方法によれば、電極11と被切断材Wとの間に供給する直流電流に上述した大きさの交流電流を重畳させることによって、交流電流を直流電流に重畳させていない場合に比べて電極11の寿命を伸ばすことができる。
According to the
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. Configurations can be added, omitted, replaced, and other changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 プラズマ切断装置
10 プラズマトーチ
11 電極
12 ノズル部
12a ノズル孔
13 作動ガス流路
14 電極材
15 作動ガス供給源
20 電源部
30 制御部
A 振幅
C1、C2、C3 電流
F 周波数
I 電流値
P プラズマアーク
R リップル率
W 被切断材
1
Claims (4)
前記電極と被切断材との間にプラズマアークを発生させるために前記電極と前記被切断材との間に直流電流を供給し、前記直流電流に交流電流を重畳させることが可能な電源部と、
前記電源部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、6mm以上の板厚を有する前記被切断材を切断する場合に、前記交流電流の最大値と最小値との差が前記直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの前記交流電流を前記直流電流に重畳させるように前記電源部を制御する
プラズマ切断装置。 A plasma torch with electrodes and
A power supply unit capable of supplying a direct current between the electrode and the material to be cut in order to generate a plasma arc between the electrode and the material to be cut and superimposing an alternating current on the direct current. ,
A control unit that controls the power supply unit and
With
When the control unit cuts the material to be cut having a plate thickness of 6 mm or more, the difference between the maximum value and the minimum value of the alternating current is 25% or more and 40% or less with respect to the direct current. A plasma cutting device that controls the power supply unit so as to superimpose the alternating current on the direct current.
前記制御部は、前記交流電流の周波数が50Hz以上300Hz以下となるように前記電源部を制御する
プラズマ切断装置。 The plasma cutting apparatus according to claim 1.
The control unit is a plasma cutting device that controls the power supply unit so that the frequency of the alternating current is 50 Hz or more and 300 Hz or less.
前記制御部は、前記直流電流の大きさが250A以上350A以下となるように前記電源部を制御する
プラズマ切断装置。 The plasma cutting apparatus according to claim 1 or 2.
The control unit is a plasma cutting device that controls the power supply unit so that the magnitude of the direct current is 250 A or more and 350 A or less.
6mm以上の板厚を有する前記被切断材を切断する場合に、前記プラズマアークを発生させるために前記電極と前記被切断材との間に供給する直流電流に、交流電流の最大値と最小値との差が前記直流電流に対して25%以上40%以下の大きさの前記交流電流を重畳させる
プラズマ切断方法。 A plasma cutting method for cutting the material to be cut by a plasma arc generated between the electrode of the plasma torch and the material to be cut.
When cutting the material to be cut having a plate thickness of 6 mm or more, the maximum and minimum values of alternating current are added to the direct current supplied between the electrode and the material to be cut in order to generate the plasma arc. A plasma cutting method in which the alternating current having a difference of 25% or more and 40% or less with respect to the direct current is superimposed.
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