JPH02258176A

JPH02258176A - プラズマ切断方法及びそのプラズマ切断装置

Info

Publication number: JPH02258176A
Application number: JP1044095A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Shintani; 俊哉新谷
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1990-10-18
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: DE69005815D1; EP0460213A1; EP0460213A4; DE69005815T2; EP0460213B1; JP2523009B2; US5218181A; WO1990009860A1; KR0137266B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、プラグ“７切断方法及びそのプラズマ切断
装置に係わり、殊に被切断材に対し、ピアッシングスタ
ート１・を実施するに好適なプラズマ切断方法及びその
プラズマ切断装置に関する。

〔従来の技術〕

一般的に、鋼板の各種形状の切断には２つの方法がある
。−は鋼板の端部から切断を開始する方法であり、他は
鋼板面内の所望の部位から切断を開始する方法である。

後者では、先ず鋼板上の所定の位置に貫通孔（以下ピア
スとする）を設け、次にそこから切断を開始することに
なる（いわゆるビアソシンダスタートであり、以下これ
をピアッシングスタートトとする）。このビアノシンダ
スタートは、前者に対し、鋼板面内に丸、三角は勿論の
こと所望の形状で切り抜き切断を行うことができる。そ
して当然にして、プラズマ切断方法もまた、その基本は
上記２つの方法に依っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる切断方法において、とりわけビア、シンゲスター
トは、次に示すようにプラズマ切断装置にとり、憂慮す
べき問題を抱えている。つまり、第６図（６ａ）に示す
ように、被切断材３０に穴３１１が貫通するまでの間（
以下この動負をピアッシングとする）、プラズマトーチ
１２によって溶融された被切断材は穴３１１の近傍に吹
き上げられてそこに付着し、更に堆積してスラグ３２と
なる。このスラグ３２は、同図（６ｂ）に示すようにプ
ラズマトーチ１２の移動に伴い、プラズマトーチ１２の
先端部と干渉し、これを損傷させる原因となっている。

更には同図（６ａ）の状態において、吹き上った溶融物
がプラズマトーチ１２の先端部に付着してプラズマの噴
射を損ない、このため切断品質を低下させ、かつ、プラ
ズマガス１２の損傷の原因ともなっている。かかる不都
合は、被切断材の板厚が増せば増すほど溶融物も増加す
るため、プラズマ切断にとって厚板の切断は一層大きな
問題となっている。そこで、かかる問題における従来の
対応方法を説明すれば、従来は、ビアソシング時はプラ
ズマトーチの高さを高くしてピアッシングを行い、その
後プラズマトチを所定高さに低めて切断を行うか、又は
予め高い位置から切断を開始するかのいずれかの方法を
採り、かかる不都合の発生を避けている。しかしながら
、ビアソシング精度や切断ネｎ度の品質向上を図る際に
は、このような従来の方法では問題解決の手段となりが
たいという欠点があった。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、ビア・ノシンダ
スタートを良好に実施できるプラズマ切断方法を提供す
ることを目的とする。更には、かかる方法を好適に実施
できるプラズマ切断装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係わるプラズマ切断
方法は、プラズマ切断機によるピアノシンダスタートに
おいて、被切断材のビア・ノシング部位及びその近傍に
スラグ付着防止剤を塗布した後、ビアソシンダスタート
を行い、前記ビア・ノシング部位及びその近傍へのスラ
グ付着を防止する構成とした。次にかかるプラズマ切断
方法を好適に実施するためのプラズマ切断装置は、プラ
ズマ切断機のプラズマトーチと共に移動するようにスラ
グ付着防止剤塗布装置を備え、被切断材の所望の部位に
スラグ付着防止剤を塗布する構成とした。

〔作用〕

請求項１のプラズマ切断方法の作用は次に示す通りであ
る。スラグ付着防止剤なるものはもとより従来から知ら
れている。ところが従来、この使用は、切断作業中にお
いて、被切断材の裏面の切断端部及びその近傍等にこの
スラグ付着防止剤を塗布することであり、その目的とす
るところは、当該塗布部へのスラグ付着を防止すること
により、被切断材裏面の切断品質（例えば見栄えなど）
の向上に寄与させようとするものである（即ち、従来は
、スラグ付着防止剤の塗布をピアッシング部に適用して
目的効果を（ｉ）ようとする発想は知られていない）。

これに対し、本発明に係わるプラズマ切断方法は、上記
の構成としであるため、被切断材表面のピアッシング部
及びその近傍に予めスラグ付着防止剤を塗布することに
より、ピアッシング時、吹き上げられた溶融物がピアッ
シング部位及びその近傍に付着しにくくなる。更に被切
断材の全体表面についても、これら溶融物は、ピアスシ
ング部位からの吹き上がった後、プラズマトーチからの
プラズマガスにより遠方へ吹き飛ばされ、この間に冷却
されて他の部位へ転がり落ちてゆくようになる（即ち付
着しにくくなる）。次に、かかる請求項１のプラズマ切
断方法を好適に実施するための、請求項２のプラズマ切
断装置はプラズマ切断機にスラグ付着防止剤塗布装置を
装着した構成である。しかも、このスラグ付着防止剤塗
布装置はプラズマ切断機のプラズマトーチと共に移動す
るように装着されているため、被切断材の表面の所望の
部位にスラグ付着防止剤を塗布することができるように
なる（勿論、被切断材のビアソシング部及び切断部位へ
も塗布することができるようになる）。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

請求項１のプラズマ切断方法の実施例は、スラグ付着防
止剤として、微粒子グラファイトを溶媒トリクロルエタ
ンと混合したものを用いた（商品名：ユニコンレーザノ
ンドロス　（石屋ｉ品（株））。

以下この実施例の成績を述べる。先ず実施例の実施条件
はプラズマトーチの作動電流を８０Ａ１プラズマトーチ
の高さを８ｍｍ、プラズマガスを酸素、かつ、被切断材
を板厚が１２ｍｍである軟鋼板とし、切断方法はピアソ
シンダスタートにおけるピアッシングとした。かかる実
施条件において、従来のスラグ付着防止剤を塗布しない
ビアノシング方法と、本発明に基づくピアッシング部位
及びその近傍に予めスラグ付着防止剤を塗布してビアッ
シングする方法とによるプラズマ切断を各々１０回行っ
た。これらの比較結果を第１図（１ａ）に示す。尚、第
１図（１ａ）に示される比較基準は、同図（１ｂ）に示
す通り、ピアッシング部及びその近傍のスラグ付着最大
高さである付着高さｈ［ｍｍｌと、同図（ＩＣ）に示す
通り、ピアスから連続するスラグについてのピアス中心
からその最遠端までの最遠長さ１　（ｍｍ）　（以下付
着範囲とする）とした。かかる比較基準において、同図
（１ａ）は、これら各々１０回のビアソシングの平均値
を記載した比較結果を示す図表である。この図表（同図
（ｌａ））から分かる通り、本発明の方法の実施例によ
れば、従来と比較して、付着高さｈは約５８％に減少し
、また付着範囲βにあっては約２８％にまで減少すると
いう飛躍的効果が認められる。他の実施例としては、上
記グラファイト以外のものを主成分とするスラグ付着防
止剤を用いる場合がある。この場合でも、これがスラグ
付着防止剤でさえあれば、その効果は、上記実施例同様
、顕著な効果が現れる。

かかる請求項１の実施例の効果をまとめると、従来問題
となっていたピアノシング時の溶融物の吹き上がりに基
づくビアソシング部位のスラグを大幅に少なくすること
ができる。またこのため、次の効果を奏する。

（１）プラズマトーチの移動に伴うプラズマトチ先端部
と、スラグとの衝突を避けることができるため、プラズ
マトーチの損傷を大幅に少なくすることができる。

（２）プラズマガスにより溶融物を遠方へ容易に吹き飛
ばすことができる。かかる結果、プラズマトーチの損傷
を大幅に低減することができ、かっピアソシンダスター
ト及び切断品質を向上させることができる。

（３）上記（１）及び（２）のため、プラズマトチの高
さを低くして切断を開始することができるため、良好な
切断品質を保つことができる。

（４）プラズマガスにより溶融物がピアスから遠方に吹
き飛ばされるため、プラズマトーチの高さを最適に維持
できる。このため、厚板に対しても、良好なビアソシン
ダスタートを実施することができる。

次に、請求項２のプラズマ切断装置の実施例を、第２図
〜第５図を参照して説明する。先ず、第５図に基づき一
般的なプラズマ切断装置についての全体概要を説明する
。次にこれを元に、第１実施例（第２図）、第２実施例
（第３図）及び第３実施例（第４図）を説明する。

プラズマ切断機を搭載するプラズマ切断装置としては、
通常、ＸＹ子テーブルびロボット等がある。そこで以下
の第１実施例〜第３実施例は、いずれも、これら第１実
施例〜第３実施例に基づくプラズマ切断機をＸＹ子テー
ブル搭載したプラズマ切断装置の例である。このＸＹ子
テーブル概要は、第５図に示される。尚、同図（５ａ）
は正面図、同図（５ｂ）は側面図（前記（５ａ）のＡＡ
視図）である。同図（５ｂ）において、Ｙ軸２２はボー
ルネジ２４で駆動され、レール２５によりＸ方向に自在
に移動できる。プラズマトーチ１２を搭載する軸１１は
前記Ｙ軸２２上のボールネジ２１で駆動され、レール２
３によりＸ方向に自在に移動できる構成となっている。

かかるＸＹ子テーブルおいて、各実施例は以下の通りで
ある。

第１実施例は、第２図に示す通り、プラズマトチ搭載軸
１１にはプラズマト−チ１２と、スラグ付着防止剤塗布
装置とが搭載されている。従って、スラグ付着防止剤塗
布装置はプラズマトーチ搭載軸１１の移動と共に移動す
る。スラグ付着防止剤塗布装置は、詳しくは、スラグ付
着防止剤１４を内蔵するタンク１３と、刷毛１６と、こ
れらＩ３．１６の間を結びスラグ付着防止剤１４を刷毛
１６に供給する管１５とから構成されている。

この作動を説明すれば、先ずプラズマトーチ搭載軸１１
が被切断材３０のピアノソング位置へ移動させられる。

次にタンク１３から管１５を経て供給されたスラグ付着
防止剤１４が刷毛１６に至り、プラズマトーチ搭載軸１
１を微動させることにより、スラグ付１着防止剤１４を
ビア・ノシング位置及びその近傍に塗布する。もっとも
かかる構成であるため、ピアノソング位置のみに制限さ
れず、所望の位置にスラグ付着防止剤１４を塗布するこ
とができる（以下同様）。その後、プラズマトチ１２を
ピアノソング位置に戻し、ピア・７シングを行い、引続
き切断作業に移ることになる。

第２実施例は、第３図に示す通り、スラグ付着防止剤塗
布装置をスプレー式としたものである。

このスラグ付着防止剤塗布装置はスラグ付着防止剤１４
を内蔵するタンク１３と、スプレー用のノズル１６１と
、これら１３．１６１の間を結び、かつ、ポンプ１７を
途中に備えてスラグ付着防止剤１４をタンク１３からノ
ズル１６１へ供給する管１５１とから構成されている。

この作動を説明すれば、先ずノズル１６１のスプレ一方
向が被切断材３０のピアノソング位置に当たるように、
プラズマトーチ搭載軸１１が移動させられる。次にポン
プ１７を作動させ、スラグ付着防止剤１４をタンク１３
から管１５１を介してノズル１６１へ供給し、被切断材
３０のピアノソング部位及びその近傍にスプレー塗布す
る。その後、プラズマトチ１２をピアノソング位置に戻
し、ピアノソングを行う。そして、これに引続いて切断
作業に移ることになる。面このとき、ノズル１６１は、
同図に示すように、プラズマトーチ１２に対して傾けて
取り付けるように構成すれば、プラズマトチ１２の直下
及びその近傍により誤りなくスラグ付着防止剤１４を塗
布することができ、かつ、上述のようにスラグ付着防止
剤１４を塗布した後にプラズマトーチ１２をピアノソン
グ位置に戻すという工程を省略して、塗布しつつピアノ
ソングをすることもできるよ・）になる。また更に、ノ
ズル１６１をプラズマトーチ１２の回りに複数個配置す
ることにより、より広範囲の利用に具することもてきる
。

以上、スラグ付着防止剤塗布装置は、第１実施例では刷
毛式であり、また第２実施例ではスプレ式であるとした
が、これらに代わる他の方式としては、一般に知られる
ローラ式やスタンプ式等であってもよい。

最後に、第３実施例は、第４図に示すように、プラズマ
トーチがピアノソング用のもの１２ａと、切断用のもの
１２ｂとを備えるプラズマトーチ搭載軸１１に、上記第
２実施例で示したスプレ式のスラグ付着防止剤塗布装置
を装着した例である。この作動を説明すれば、先ずピア
ノソング用のプラズマトーチＬ２ａを被切断材３０のピ
アノソング位置に移動させ、スプレー式のスラグ付着防
止剤塗布装置によりスラグ付着防止剤１４をスプレー塗
布する。次にピアノソング用のプラズマトーチ１２ａを
ピアノソング位置まで移動させ、ピアノソングを行う。

その後、切断用のプラズマトーチ１２ｂをピアノソング
位置まで移動させ、切断を開始する。かかる構成によれ
ば、単に被切断材３０の上面に付着している溶融物は少
なくなるばかりか、殊に切断用のプラズマトーチ１２ｂ
にあっては、これがピアノソングに関与していないため
、ピアノソング時の吹き上がりによる溶融物の付着を皆
無とすることができる。かかる結果−層安定した切断精
度を維持することができるようになる。

かかる実施例の効果を、従来のプラズマ切断機と比較し
、以下述べる。−船釣にプラズマ切断機を備える加工機
械は被切断材から離れた位置から作業者により操作され
る。このため、もし請求項１のプラズマ切断方法を、従
来のプラズマ切断機に適用しようとすると、ピアノソン
グの都度、事前に手作業等でそのピアノソング部位にス
ラグ付着防止材を塗布する必要がある。しかしながら、
これでは１つの被切断材が何箇所からのビアソシンダス
タートを行う場合、作業者の負担増大となる（非生産的
である）。そこで仮に被切断材の総てをスラグ付着防止
材で覆うならば、かかる不都合も解決することができよ
う。しかしながら、余（２）プラズマトーチの移動に伴
うプラズマガスのスラグ付着防止材を準備しなければな
らないばかりか、更に、切断後において不要のスラグ付
着防止剤を被切断材から取り除く工程が必要となり、更
に非効率となる。これに対し、上記実施例では、次の効
果を得ることができる。即ち、作業者は遠隔操作により
、所望の特定位置（ピアノシング位置やその他の特定位
置を指す）にスラグ付着防止剤を容易に塗布することが
できるようになる。また、かかる構成であれば、手操作
ではなくこれを利用して、自動化することもまた容易で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のプラズマ切断方法及びプ
ラズマ切断装置によれば、次の効果を奏する。

先ず、請求項１に係わるプラズマ切断方法は次の効果を
奏する。

（１）従来ピアソシンダスタートを行う際、問題となっ
ていたスラグを少なくすることができる。

チ先端部と、スラグとの衝突を避けることができるため
、プラズマトーチの損傷を大幅に少なくすることができ
る。

（３）プラズマガスにより溶融物を遠方へ容易に吹き飛
ばずことができる。かかる結果、プラズマトーチの損傷
を大幅に低減することができ、かつビアソシンダスター
ト及び切断品質を向上させることができる。

（４）プラズマトーチの高さを低くして切断を開始する
ことができるため、良好な切断品質を保つことができる
。

（５）プラズマガスにより溶融物がピアスから遠方に吹
き飛ばされるため、プラズマトーチの高さを最適に維持
できる。このため、厚板に対しても、良好なビアソシン
グスタートを実施することができる。

次に、請求項２に係わるプラズマ切断装置は次の効果を
奏する。

（１）上記請求項１に係わるプラズマ切断方法を好適に
実施することができる。

（２）作業者は遠隔操作により、スラグ付着防止剤を所
望の位置に、かつ、容すに塗布することができるように
なる。

（３）自動化することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・請求項１のプラズマ切断方法の実施例と従
来技術との比較効果を説明する図であって、（１ａ）は
比較効果を示す図表、（１ｂ）はその比較基準であって
スラグの付着範囲を示す図（１ｃ）は同じく比較基準で
あってスラグの付着高さを示す図第２図・・・請求項２のプラズマ切断装置の第１実施例
の概要を示す構成図第３図・・・請求項２のプラズマ切断装置の第２実施例
の概要を示す構成図第４図・・・請求項２のプラズマ切断装置の第３実施例
の概要を示す構成図第５図・・・請求項２のプラズマ切断装置の実施例を搭
載したＸＹ子テーブル構成の概要を示す図第６図・・・従来のプラズマ切断方法の課題を説明する
図あって、（６ａ）はビアソシングを示す図、（６ｂ）
はプラズマトーチの移動を示す図ｈ・・・・スラグ付着
高さｌ・・・・スラグ付着範囲１１・・・・プラズマトーチ搭載軸１２・・・・プラズマトーチ１２ａ・・・・ビアソシング用プラズマトーチ１２ｂ・
・・・切断用プラズマトーチ１３・・・・タンク１４・・・・スラグ付着防止剤１５．１５１・・管１６・・・・刷毛１６１・・・ノズル１７・・・・ポンプ３０・・・・被切断材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラズマ切断機によるピアッシングスタートにお
いて、被切断材のピアッシング部位及びその近傍にスラ
グ付着防止剤を塗布した後、ピアッシングスタートを行
い、前記ピアッシング部位及びその近傍へのスラグ付着
を防止したことを特徴とするプラズマ切断方法。
（２）プラズマ切断機のプラズマトーチと共に移動する
ようにスラグ付着防止剤塗布装置を備え、被切断材の所
望の部位にスラグ付着防止剤を塗布するようにした構成
を特徴とするプラズマ切断装置。