JPH05123870A - Plasma jet machining - Google Patents
Plasma jet machiningInfo
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- JPH05123870A JPH05123870A JP28501391A JP28501391A JPH05123870A JP H05123870 A JPH05123870 A JP H05123870A JP 28501391 A JP28501391 A JP 28501391A JP 28501391 A JP28501391 A JP 28501391A JP H05123870 A JPH05123870 A JP H05123870A
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- working
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ加工装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開昭６４ー３４５７９号公報には、プ
ラズマ切断加工において切断ガス又はアシストガスとし
てオゾンを含有する酸素ガスを用いる溶断方法が記載さ
れている。この発明においては、通常の作動ガスとして
の酸素とは別に、オゾン生成用の酸素をオゾン発生器で
オゾンとするか、あるいはオゾンガスを封入したボンベ
からオゾンを供給し、圧縮器、流量計を経由して、混合
器により作動ガスと混合してプラズマアークとしてい
る。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 64-34579 discloses a fusing method which uses oxygen gas containing ozone as a cutting gas or an assist gas in plasma cutting. In the present invention, in addition to oxygen as a normal working gas, oxygen for ozone generation is used as ozone in an ozone generator, or ozone is supplied from a cylinder in which ozone gas is sealed, and is passed through a compressor and a flow meter. Then, it is mixed with the working gas by the mixer to form a plasma arc.
【０００３】この方法によれば、例えばプラズマ切断に
おいて、切断速度の増加及び高Ｃｒ材に対する切断能力
の向上を図ることができる。According to this method, for example, in plasma cutting, the cutting speed can be increased and the cutting ability for high Cr materials can be improved.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この発
明においては、オゾン生成用のオゾン発生器あるいはオ
ゾンガスを封入したボンベを利用しているため装置が高
価になるという問題がある。However, in the present invention, there is a problem that the apparatus becomes expensive because an ozone generator for ozone generation or a cylinder filled with ozone gas is used.
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、安価でしかも簡単な構成でオゾ
ンを利用したプラズマ加工ができるプラズマ加工装置を
提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of plasma processing using ozone with an inexpensive and simple structure.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１にかかるプラズマ加工装置は、作動
ガス噴出口１７の近傍にプラズマアーク発生時に生じる
オゾンを含んだ放出ガス１８を回収するために設けられ
た回収手段と、前記回収手段を介して回収された前記放
出ガス１８をアシストガス２５としてプラズマアーク１
３の周囲に噴出させるための案内手段とを備えている。In order to achieve this object, a plasma processing apparatus according to claim 1 of the present invention has a discharge gas 18 containing ozone, which is generated when a plasma arc is generated, in the vicinity of a working gas ejection port 17. A plasma arc 1 is provided with a recovery means provided for recovery and the release gas 18 recovered through the recovery means as an assist gas 25.
3 and a guide means for causing the liquid to be ejected to the surroundings.
【０００７】また請求項２にかかるプラズマ加工装置
は、作動ガス噴出口１７の近傍にプラズマアーク発生時
に生じるオゾンを含んだ放出ガス１８を回収するために
設けられた回収手段と、前記回収手段を介して回収され
た前記放出ガス１８を作動ガス１と混合させるための案
内手段とを備えている。In the plasma processing apparatus according to the second aspect of the present invention, there is provided a recovery means provided in the vicinity of the working gas ejection port 17 for recovering the released gas 18 containing ozone generated when the plasma arc is generated, and the recovery means. And guide means for mixing the released gas 18 collected via the working gas 1.
【０００８】[0008]
【作用】上記請求項１にかかるプラズマ加工装置におい
ては、プラズマアーク発生時にオゾンを含んだガスが生
成されるが、作動ガス噴出口１７の近傍に設けられた回
収手段は、そのオゾンを含んだ放出ガス１８を回収し、
案内手段によって、アシストガス２５としてプラズマア
ーク１３の周囲に噴出させる。In the plasma processing apparatus according to claim 1, a gas containing ozone is generated when the plasma arc is generated, but the recovery means provided in the vicinity of the working gas ejection port 17 contains the ozone. Collect the released gas 18,
Assist gas 25 is ejected around the plasma arc 13 by the guide means.
【０００９】また請求項２にかかるプラズマ加工装置に
おいては、作動ガス噴出口１７の近傍に設けられた回収
手段は、そのオゾンを含んだ放出ガス１８を回収し、案
内手段によって、作動ガス１と混合させる。Further, in the plasma processing apparatus according to the second aspect, the recovery means provided in the vicinity of the working gas outlet 17 collects the released gas 18 containing ozone, and the working gas 1 and Mix.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１は本発明の第１の実施例を示した概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【００１２】作動ガス１の第１流路２を有するトーチ本
体３には、入力部４が設けられており、この入力部４に
は、電極５が嵌合されている。電極５には、作動ガス１
の第２流路６と作動ガス１を旋回作動ガス７にするため
の作動ガス供給口８とを有する絶縁体であるガイドカン
９が嵌合されている。また、そのガイドカン９と前記ト
ーチ本体３との間にはノズル１０の上端が嵌合され、そ
のノズル１０と前記ガイドカン９との間には、旋回流空
間１１が形成されている。それら電極５、ガイドカン９
及びノズル１０はノズルカバー１２によってトーチ本体
３に固定されている。The torch body 3 having the first flow path 2 for the working gas 1 is provided with an input section 4, and an electrode 5 is fitted in the input section 4. Working gas 1 is applied to the electrode 5.
The guide can 9, which is an insulator, having the second flow path 6 and the working gas supply port 8 for turning the working gas 1 into the swirling working gas 7 is fitted. Further, an upper end of a nozzle 10 is fitted between the guide can 9 and the torch body 3, and a swirl flow space 11 is formed between the nozzle 10 and the guide can 9. Those electrodes 5, guide can 9
The nozzle 10 is fixed to the torch body 3 by the nozzle cover 12.
【００１３】さらにノズル１０の先端には旋回作動ガス
７を噴出ガス１６として噴出させる作動ガス噴出口１７
が形成されており、その噴出ガス１６は前記電極５とワ
ーク１４との間の電極５の中心線２０付近に発生するプ
ラズマアーク１３を形成するように作用し、ワーク１４
の切断進行部１５に向けて噴出される。その作動ガス噴
出口１７の上部には、旋回作動ガス７の一部を放出ガス
１８として側方へ放出する作動ガス放出口１９が複数形
成されている。そしてこの作動ガス放出口１９を覆うよ
うに放出ガス流路部２２と接続されたガス回収カバー２
１が放出ガス１８を回収する回収手段としてノズルカバ
ー１２に取り付けられている。Further, at the tip of the nozzle 10, a working gas jet 17 for jetting the swirling working gas 7 as a jet gas 16 is provided.
Is formed, and the ejected gas 16 acts so as to form a plasma arc 13 generated near the center line 20 of the electrode 5 between the electrode 5 and the work 14,
Is ejected toward the cutting progression portion 15. A plurality of working gas discharge ports 19 for discharging a part of the swirling working gas 7 as a discharge gas 18 to the side are formed in the upper part of the working gas ejection port 17. Then, the gas recovery cover 2 connected to the discharge gas flow path portion 22 so as to cover the working gas discharge port 19
1 is attached to the nozzle cover 12 as a recovery means for recovering the released gas 18.
【００１４】さらにガス回収カバー２１との間に放出ガ
ス流路部２３を形成してガス回収カバー２１を覆いガス
回収カバー２１と同軸に配置されたアシストガスカバー
２４が取り付けられている。Further, an assist gas cover 24, which is formed coaxially with the gas recovery cover 21 by forming a discharge gas flow path portion 23 between the gas recovery cover 21 and the gas recovery cover 21, is attached.
【００１５】またトーチ本体３は、回収した放出ガス１
８を案内するための第３流路２７を有し、放出ガス量を
調節するバルブ２６を介して放出ガス流路部２３に接続
されるように放出ガス流路部２８が形成されている。Further, the torch body 3 is composed of the collected released gas 1
8 has a third flow passage 27 for guiding 8, and a discharge gas flow passage portion 28 is formed so as to be connected to the discharge gas flow passage portion 23 via a valve 26 for adjusting the discharge gas amount.
【００１６】本実施例は以上のように構成され、次にそ
の作用を説明する。The present embodiment is constructed as described above, and its operation will be described below.
【００１７】まず、前記電極５とノズル１０との間に所
定の電圧が印加され、この間にプラズマアーク１３が発
生される。この時同時に作動ガス１が、図１の矢印で示
すように、トーチ本体３の第１流路２及びガイドカン９
の第２流路６を介して作動ガス供給口８に供給され、そ
の作動ガス供給口８により旋回作動ガス７とされて旋回
流空間１１に供給される。First, a predetermined voltage is applied between the electrode 5 and the nozzle 10, and a plasma arc 13 is generated during this. At this time, the working gas 1 simultaneously flows into the first flow path 2 of the torch body 3 and the guide can 9 as shown by the arrow in FIG.
Is supplied to the working gas supply port 8 through the second flow path 6, and is made into the swirling working gas 7 by the working gas supply port 8 and is supplied to the swirling flow space 11.
【００１８】前記旋回作動ガス７は、所定の流量及び流
速でプラズマアーク１３が電極中心線２０上に安定する
ように作用する。そして作動ガス噴出口１７よりワーク
１４の切断進行部１５に向かって噴出ガス１６として噴
出される。その際、前記旋回作動ガス７の一部は、作動
ガス放出口１９よりガス回収カバー２１内に放出ガス１
８として放出される。この時作動ガス１として空気ある
いは酸素を使った場合プラズマ発生時にオゾンが発生す
ることは周知の通りである。ゆえにこの放出ガス１８は
多量のオゾンを含んだガスとなる。The swirling working gas 7 acts to stabilize the plasma arc 13 on the electrode center line 20 at a predetermined flow rate and flow velocity. Then, it is ejected as the ejection gas 16 from the working gas ejection port 17 toward the cutting progressing portion 15 of the work 14. At this time, a part of the swirling working gas 7 is discharged from the working gas discharge port 19 into the gas recovery cover 21.
Emitted as 8. At this time, it is well known that ozone is generated when plasma is generated when air or oxygen is used as the working gas 1. Therefore, the released gas 18 becomes a gas containing a large amount of ozone.
【００１９】このガス回収カバー２１内に放出された放
出ガス１８は放出ガス流路部２２、第３流路２７を通っ
て、切断材の厚さや材質等の条件に応じて、最適の放出
ガス量を得られるようにするために設けられたバルブ２
６を経て、放出ガス流路部２８、２３を通って、作動ガ
ス噴出口１７から発生したプラズマアーク１３の回りに
アシストガス２５として噴出される。The release gas 18 released into the gas recovery cover 21 passes through the release gas flow path portion 22 and the third flow path 27, and is optimally released gas according to the conditions such as the thickness and material of the cutting material. Valve 2 provided to allow quantity to be obtained
After passing through 6, the gas passes through the discharge gas flow paths 28 and 23 and is jetted as the assist gas 25 around the plasma arc 13 generated from the working gas jet 17.
【００２０】オゾンは高温加熱されると解離し、その反
応は発熱反応であるため、この発熱反応により溶融鉄、
溶融酸化物等の温度がより高温となる。そのためドロス
やスラグの飛散が容易になるなど、より高エネルギー切
断が可能となる。Ozone dissociates when heated to a high temperature and its reaction is exothermic.
The temperature of the molten oxide and the like becomes higher. Therefore, higher energy cutting is possible, such as the scattering of dross and slag becomes easier.
【００２１】図２は本発明の第２の実施例を示した概略
構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【００２２】図１と同じ構成部については説明を省略す
る。Description of the same components as those in FIG. 1 will be omitted.
【００２３】トーチ本体３に設けられた第３流路２７
は、放出ガス１８を所定圧力にするための圧縮器３０に
接続され、放出ガス量を調節するためのバルブ３１を介
して混合器３２により作動ガス１の第１流路２に接続さ
れている。Third flow path 27 provided in the torch body 3
Is connected to a compressor 30 for making the discharge gas 18 a predetermined pressure, and is connected to the first flow path 2 of the working gas 1 by a mixer 32 via a valve 31 for adjusting the amount of the discharge gas. ..
【００２４】本実施例は以上のように構成され、次にそ
の作用を説明する。The present embodiment is constructed as described above, and its operation will be described below.
【００２５】ガス回収カバー２１内に放出された放出ガ
ス１８は放出ガス流路部２２、第３流路２７を通って、
圧縮器３０により所定の圧力にされ、切断材の厚さや材
質等の条件に応じて、最適の放出ガス量を得られるよう
にするために設けられたバルブ３１を経て、混合器３２
により作動ガス１と混合される。従ってオゾンを含んだ
作動ガスが生成され、酸素あるいは空気の作動ガスの場
合に比べてより高エネルギー切断が可能となる。The release gas 18 released into the gas recovery cover 21 passes through the release gas flow passage 22 and the third flow passage 27,
A predetermined pressure is applied by the compressor 30, and a mixer 32 is passed through a valve 31 provided to obtain an optimum amount of released gas according to conditions such as the thickness and material of the cutting material.
Are mixed with the working gas 1. Therefore, a working gas containing ozone is generated, and higher energy cutting is possible as compared with the case of using a working gas of oxygen or air.
【００２６】尚、本実施例においては、作動ガスを旋回
流にしたが、これを軸流にしてもよい。In this embodiment, the working gas is a swirl flow, but it may be an axial flow.
【００２７】また、本実施例においては、作動ガス放出
口を中心線に直交する方向に複数個設けたが、案内装置
の機能を損なわない範囲であればどの様な角度に何個設
けてもよく、また旋回流空間１１内に、別の案内流路を
設けた構造でもよい。Further, in this embodiment, a plurality of working gas discharge ports are provided in the direction orthogonal to the center line, but any number may be provided at any angle as long as the function of the guide device is not impaired. Alternatively, another guide channel may be provided in the swirl space 11.
【００２８】さらに、本発明はプラズマ切断だけでなく
プラズマ溶接においても利用できるなど、その主旨を逸
脱しない範囲において種々の変更は可能である。Further, the present invention can be applied not only to plasma cutting but also to plasma welding, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のプラズマ加工装置は、プラズマアーク発生時に生
じるオゾンをアシストガス、もしくは作動ガスとして利
用するため、従来の装置に比べ、安価でしかも簡単な構
成で、高エネルギー加工ができるプラズマ加工装置を提
供することができる。As is apparent from the above description, the plasma processing apparatus of the present invention uses ozone generated when a plasma arc is generated as an assist gas or a working gas, so that it is cheaper than the conventional apparatus. It is possible to provide a plasma processing apparatus that can perform high energy processing with a simple configuration.
【図１】本発明を具体化した第１の実施例を示す概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment embodying the present invention.
【図２】本発明を具体化した第２の実施例を示す概略構
成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment embodying the present invention.
１ 作動ガス １０ ノズル １３ プラズマアーク １４ ワーク １７ 作動ガス噴出口 １８ 放出ガス ２５ アシストガス 1 Working Gas 10 Nozzle 13 Plasma Arc 14 Workpiece 17 Working Gas Jet 18 Emission Gas 25 Assist Gas
Claims (2)
ノズル１０に設けられた作動ガス噴出口１７よりワーク
１４に向かってプラズマアーク１３を噴出し、板等を切
断または溶接するプラズマ加工装置において、 前記作動ガス噴出口１７の近傍に設けられ、プラズマア
ーク発生時に生じるオゾンを含んだ放出ガス１８を回収
するための回収手段と、 その回収手段を介して回収された前記放出ガス１８を、
アシストガス２５としてプラズマアーク１３の周囲に噴
出させるための案内手段とを備えていることを特徴とす
るプラズマ加工装置。1. Use of air or oxygen as the working gas 1,
In a plasma processing apparatus for ejecting a plasma arc 13 toward a work 14 from a working gas jet 17 provided in a nozzle 10 to cut or weld a plate or the like, a plasma arc provided near the working gas jet 17 is provided. A recovery means for recovering the release gas 18 containing ozone generated at the time of generation, and the release gas 18 recovered via the recovery means,
A plasma processing apparatus comprising: guide means for ejecting the assist gas 25 around the plasma arc 13.
ノズル１０に設けられた作動ガス噴出口１７よりワーク
１４に向かってプラズマアーク１３を噴出し、板等を切
断または溶接するプラズマ加工装置において、 前記作動ガス噴出口１７の近傍に設けられ、プラズマア
ーク発生時に生じるオゾンを含んだ放出ガス１８を回収
するための回収手段と、 その回収手段を介して回収された前記放出ガス１８を、
前記作動ガス１と混合させるための案内手段とを備えて
いることを特徴とするプラズマ加工装置。2. Use of air or oxygen as the working gas 1,
In a plasma processing apparatus for ejecting a plasma arc 13 toward a work 14 from a working gas jet 17 provided in a nozzle 10 to cut or weld a plate or the like, a plasma arc provided near the working gas jet 17 is provided. A recovery means for recovering the release gas 18 containing ozone generated at the time of generation, and the release gas 18 recovered via the recovery means,
A plasma processing apparatus comprising: a guide unit for mixing with the working gas 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28501391A JPH05123870A (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Plasma jet machining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28501391A JPH05123870A (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Plasma jet machining |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123870A true JPH05123870A (en) | 1993-05-21 |
Family
ID=17686023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28501391A Pending JPH05123870A (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Plasma jet machining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05123870A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2571132A (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-21 | Linde Ag | Ozone supply unit and method for providing ozone for a flame burner apparatus and/or for an oxygen cutting apparatus |
| KR102427662B1 (en) * | 2021-11-22 | 2022-08-01 | 조봉현 | Gas cutting device |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP28501391A patent/JPH05123870A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2571132A (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-21 | Linde Ag | Ozone supply unit and method for providing ozone for a flame burner apparatus and/or for an oxygen cutting apparatus |
| KR102427662B1 (en) * | 2021-11-22 | 2022-08-01 | 조봉현 | Gas cutting device |
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