JPH0519188Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、プラズマアークにより被加工物を加
工するプラズマアークトーチに関する。

〈従来の技術〉 一般に、プラズマアークトーチにおいては、先
端の軸芯部にプラズマ流噴出用の狭搾孔を穿設し
た中空のチツプと、このチツプに覆われる電極と
をトーチの先端部に配設し、チツプの内側に供給
した窒素、水素、空気等の適宜のプラズマ発生用
流体により狭搾したプラズマアークをチツプのプ
ラズマ流噴出孔から被加工物側に噴出させてい
る。

ところで、この種のプラズマアークトーチにお
いては、加工時に電極と被加工物との間に高電圧
を印加してプラズマアークを維持させているた
め、チツプと被加工物とが接触したり極めて接近
した場合、チツプを介して、いわゆるダブルアー
が発生する。このダブルアークによりチツプが過
度に消耗する。また、加工中に発生する高温の、
いわゆるスパツタがチツプに付着した場合、チツ
プの焼損が生じる。

これに対処するため、例えば、特公昭57−
39872号公報に記載のものが提案されている。即
ち、第４図に示されるごとくプラズマ切断用ノズ
ル（＝チツプ）３′の外面に溶融金属に対して濡
れにくい酸化金属材料を溶射にて層厚が0.2〜1.0
mmの絶縁性の耐熱層１１を形成させている。

〈本考案が解決しようとする問題点〉 ところで、上記従来の技術においては、剥離を
防ぐために耐熱層１１の層厚を１mm以下の薄膜に
しなければならないため、絶縁厚さの不足により
絶縁破壊が生起してダブルアークが発生するとい
う虞れがあるばかりでなく、不慮の事態により薄
膜の耐熱層１１が削られて使用に耐えなくなると
いう欠点があつた。しかも、この場合、新しいも
のと取替えなければならないが、耐熱層は溶射に
てプラズマ切断用ノズルの外面に形成されている
ため、耐熱層を形成したプラズマ切断用ノズル全
体を取替えなれければならず、したがつて補修費
が高騰するという欠点があつた。勿論、プラズマ
切断用ノズル３′の薄膜の耐熱層１１を損傷させ
てはならなにため、取替用の新規なプラズマ切断
用ノズルの管理および取扱いが厄介であつた。

〈問題を解決するための手段〉 本考案に係るプラズマアークトーチは、加工用
の電極をトーチ本体の軸芯端部に支持し、有底状
の軸芯部に搾設孔を有する導電性のチツプで、前
記電極を電気絶縁的かつ同軸的に覆い、少なくと
も前記電極とチツプとの間の流路に作動ガスを供
給するための作動ガス供給手段を備えたプラズマ
アークトーチにおいて、前記チツプの搾設孔より
も大径の軸方向の貫通孔を有するセラミツクスよ
りなる先端部材と、前記チツプの先端部とを支持
用テープにより一体的に配設したことを特徴とす
る。

〈本考案の作用〉 セラミツクスよりなる先端部材がチツプと別体
に設けられているため、先端部材を適宜に厚肉と
することができる。このため、導電性のチツプと
被加工物との電気的絶縁を充分に図ることができ
る。また、別体であるチツプおよび先端部材は支
持用テープにより一体的に形成されるためトーチ
の製作が容易であり、しかもチツプ又は先端部材
の取替を行なうときには作業を容易に行うことが
できる。さらにセラミツクスよりなる先端部材を
厚肉とすることができるため、先端部材の一部が
例え欠けたとしても使用に支障をきたすことがな
く、このため先端部材の取替周期が長くなるばか
りでなく、交換用の先端部材の取扱いに余り留意
しなくともよいため作業性が向上する。

また、先端部材の搾設孔はチツプの搾設孔より
も大径であるため、チツプより噴出するプラズマ
アークの噴流に先端部材がさらされることはな
く、従つて、先端部材がむやみに高温化すること
なく長寿命に使用することができる。

〈実施例〉 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明
する。

第１図において、１は図示しないトーチ本体の
軸芯端部に支持された加工用の電極で、先端部に
高融点の挿入体２が設けられている。３は有底状
の軸芯部に搾設孔３０１を有する導電性のチツプ
で、電極１を適宜に電気絶縁的かつ同軸的に覆つ
ている。４はセラミツクスよりなる電気絶縁性の
先端部材で、この先端部材４には、チツプ３の搾
設孔３０１よりも大径の軸方向の貫通孔４０１が
設けられている。５は耐熱性の適宜の樹脂よりな
る支持用テープで、例えば、Si混入のガラステー
プ５が適宜の接着材を介してチツプ３および先端
部材４を一体的に支持している。なお、６は、チ
ツプ３の搾設孔３０１に連通する流体路で、この
流体路６は図示しない作動ガス供給手段に連結さ
れている。

上記構成において、例えば、電極１と被加工物
７とに電圧を印加させつつプラズマアーク加工を
行う。即ち、例えば、流体路６に適宜選定した作
動ガスを供給しつつ電極１と被加工物７との間に
電圧を印加すると、電極１と被加工物７との間に
発生したアークがチツプ３内に供給された作動ガ
スにより狭搾されて、プラズマアークの噴流がチ
ツプ３の搾設孔３０１から噴出する。このプラズ
マアークの噴流により、切断または溶接が行なわ
れる。

ところで、プラズマアークトーチの先端部に
は、セラミツクスよりなる電気絶縁性の先端部材
４が配設されているため、トーチの先端が被加工
物７に接触しても、トーチ各部と被加工物との間
にダブルアークが発生することはない。さらに、
加工中に発生するスパツタは先端部材４の表面に
付着することがない。さらにまた、先端部材４を
厚肉に形成することができるため、被加工物７に
対するトーチの絶縁間隔：Ｈを適宜に設定するこ
とができる。なお、加工に際して、チツプ３の搾
設孔３０１からプラズマアークの噴流が噴出する
が、先端部材４の搾設孔４０１はチツプの搾設孔
３０１よりも大径であるため、先端部材４がプラ
ズマアークの噴流にさらされることはなく、従つ
て、先端部材４がむやみに高温化することなく長
寿命に使用することができる。

勿論、先端部材４を厚肉に形成することができ
るため、不測の事態により先端部材４の一部が欠
けたとしても全く支障なくプラズマ加工を行うこ
とができる。

ところで、加工作業中にチツプ３又は先端部材
４が使用に供さなくなつた場合には、支持用テー
プ５を取外してチツプ３又は先端部材４を新規な
ものと取替えることができる。

第２図は、本考案の他の実施例を示す図であつ
て、チツプ３および先端部材４を遊度をもつて相
互に係入させて、半径方向に対して概略的に位置
決めしている。なお、チツプ３および先端部材４
は適宜の接着剤を介して支持用テープ５により一
体的に支持されているが、先端部材４の外周部に
はチツプ３側から他端部側への非円筒部４０２、
例えば、円錐状部又はフランジ部が形成されてい
て、支持用テープ５による先端部材４の支持がよ
り確実に行なわれる。

第３図は、本考案の更に他の実施例を示す図で
あつて、チツプ３の凹部に先端部材４の端部が遊
入して、先端部材４が半径方向に概略的に位置決
めされている。なお、先端部材４のチツプ３側の
外周部には非円筒部４０２、例えば凸部が形成さ
れていて、支持用テープ５による先端部材４の支
持がより確実に行なわれる。

なお、支持用テープ５を貼付けるチツプ３およ
び先端部材４の外周部に接着剤をためるための凹
部を設けた方向が好ましい。勿論、チツプ３およ
び先端部材４を更に強固に支持するために、支持
用テープ５の外部に割クランプあるいはバネ力を
利用した締付リングを設けることができる。

さらに、支持用テープとしてテフロン（商標）、
シリコンゴムなどの熱収縮テープ又はチユーブを
用いれば接着剤を割愛することができる。

なお、チツプの先端部に凹部を形成し、この凹
部に先端部材を係入させた状態で凹部の薄壁をカ
シメてチツプと先端部材とを一体に形成すること
が考えられるが、この薄肉のカシメ部はプラズマ
加工時の熱的影響により脆性化するため、このカ
シメ部を一度緩めると殆んどの場合チツプから離
脱する。従つて、チツプの先端部に凹部を形成す
る作業が面倒で、かつコスト高となるにも拘わら
す、チツプ又は先端部材を取替えることができな
い。勿論、カシメ作業のときにセラミツクスより
なる先端部材を割つてしまうという懸念もある。

〈考案の効果〉 本考案に係るプラズマアークトーチは、セラミ
ツクスよりなる先端部材がチツプと別体に設けら
れているため、先端部材を適宜に厚肉とすること
ができる。このため、導電性のチツプと被加工物
との電気的絶縁を充分に図ることができる。ま
た、別体であるチツプおよび先端部材は支持用テ
ープにより一体的に形成されるためトーチの製作
が容易であり、しかもチツプ又は先端部材の取替
を行なうときには作業を容易に行うことができ
る。

さらにセラミツクスよりなる先端部材を厚肉と
することができるため、先端部材の一部が例え欠
けたとしても使用に支障をきたすことがなく、こ
のため先端部材の取替周期が長くなるばかりでな
く、交換用の先端部材の取扱いに余り留意しなく
ともよいため作業性が向上する。

また、先端部材の搾設孔はチツプの搾設孔より
も大径であるため、チツプより噴出するプラズマ
アークの噴流に先端部材がさらされることはな
く、従つて、先端部材がむやみに高温化すること
なく長寿命に使用することができる。

さらにまた、厚肉の先端部材により被加工物に
対するトーチの絶縁間隔をダブルアークの発生し
ない間隔に保つことができるため、トーチ先端を
被加工物に当接させつつ、即ちプラズマアークを
定常状態に維持させつつ加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２
図および第３図は夫々本考案の他の実施例を示す
縦断面図、第４図は従来例を示す縦断面図であ
る。 １……電極、３……導電性のチツプ、４……先
端部材、５……支持用テープ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加工用の電極をトーチ本体の軸芯端部に支持
   し、有底状の軸芯部に外部に貫通する狭搾孔を有
   する導電性のチツプで、前記電極を電気絶縁的か
   つ同軸的に覆い、少なくとも前記電極とチツプと
   の間の流路に作動ガスを供給するための作動ガス
   供給手段を備えたプラズマアークトーチにおい
   て、前記チツプの狭搾孔よりも大径の軸方向の貫
   通孔を有するセラミツクスよりなる先端部材と、
   前記チツプの先端部とを支持用テープにより一体
   的に配設してしてなるプラズマアークトーチ。