JPH05329655A - プラズマ加工装置 - Google Patents
プラズマ加工装置Info
- Publication number
- JPH05329655A JPH05329655A JP4180259A JP18025992A JPH05329655A JP H05329655 A JPH05329655 A JP H05329655A JP 4180259 A JP4180259 A JP 4180259A JP 18025992 A JP18025992 A JP 18025992A JP H05329655 A JPH05329655 A JP H05329655A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- pipe electrode
- processing
- electrode
- shape
- Prior art date
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- Pending
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- Arc Welding Control (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 線上にプラズマを発生して所望形状の加
工、切断加工等が容易にでき、常に安定したプラズマを
長時間に亘って発生し、安定加工により加工速度、加工
精度を向上することを目的とする。 【構成】 耐熱材により成るパイプ電極１を上下のノ
ズル２間に固定支持し、電極１の両端に結合したチュー
ブ３からタンク４内の冷却液をポンプ５によって供給循
環させる。加工される被加工体６はＸ−Ｙ移動テーブル
７に取付固定され、ＮＣ制御装置８によって所定加工形
状の相対移動送りが与えられる。前記パイプ電極１と被
加工体の対向間隙には前記上下のノズルからプラズマガ
スを噴射供給し、高周波電源９から高周波電圧を印加し
て放電を行い、パイプ電極１形状のプラズマを発生させ
て加工を行う。
工、切断加工等が容易にでき、常に安定したプラズマを
長時間に亘って発生し、安定加工により加工速度、加工
精度を向上することを目的とする。 【構成】 耐熱材により成るパイプ電極１を上下のノ
ズル２間に固定支持し、電極１の両端に結合したチュー
ブ３からタンク４内の冷却液をポンプ５によって供給循
環させる。加工される被加工体６はＸ−Ｙ移動テーブル
７に取付固定され、ＮＣ制御装置８によって所定加工形
状の相対移動送りが与えられる。前記パイプ電極１と被
加工体の対向間隙には前記上下のノズルからプラズマガ
スを噴射供給し、高周波電源９から高周波電圧を印加し
て放電を行い、パイプ電極１形状のプラズマを発生させ
て加工を行う。
Description
【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。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ加工は、筒状のプラズマ
トーチからプラズマジェット流を噴射させ、このジェッ
ト流によって被加工体の切断、穴明け、溶接等を行うも
のである。
トーチからプラズマジェット流を噴射させ、このジェッ
ト流によって被加工体の切断、穴明け、溶接等を行うも
のである。
【０００３】このプラズマ加工による切断、穴明け等の
加工速度、加工精度を高めるには、小口径ノズルより集
束した高密度のプラズマを引き出す必要があるが、この
小口径ノズルを用いた場合に長時間に亘って安定出力を
得ることが難しく、温度変化によって不安定になる欠点
がある。
加工速度、加工精度を高めるには、小口径ノズルより集
束した高密度のプラズマを引き出す必要があるが、この
小口径ノズルを用いた場合に長時間に亘って安定出力を
得ることが難しく、温度変化によって不安定になる欠点
がある。
【０００４】又、プラズマトーチノズルから噴射するビ
ームによる場合、厚い板材の切断とか、異形状切断、底
付加工等は不可能である。
ームによる場合、厚い板材の切断とか、異形状切断、底
付加工等は不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のプラ
ズマトーチからプラズマビームを噴射させて加工するも
のとは構造が全く異なり、線状にプラズマを発生して所
望形状の加工、切断加工等が容易にでき、常に安定した
プラズマを長時間に亘って発生し、安定加工することに
より加工速度、加工精度を向上することができる装置の
提供にある。
ズマトーチからプラズマビームを噴射させて加工するも
のとは構造が全く異なり、線状にプラズマを発生して所
望形状の加工、切断加工等が容易にでき、常に安定した
プラズマを長時間に亘って発生し、安定加工することに
より加工速度、加工精度を向上することができる装置の
提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】直線もしくは曲線の任意
の形状に形成したパイプ電極と、該パイプ電極内に冷却
流体を供給流通させる冷却装置と、前記パイプ電極と被
加工体間にプラズマ放電を行う放電電源とを設けて成
り、前記パイプ電極形状に発生するプラズマにより加工
することを特徴とする。
の形状に形成したパイプ電極と、該パイプ電極内に冷却
流体を供給流通させる冷却装置と、前記パイプ電極と被
加工体間にプラズマ放電を行う放電電源とを設けて成
り、前記パイプ電極形状に発生するプラズマにより加工
することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は前記のように、直線もしくは曲線の任
意の形状に形成したパイプ電極を用い、これに放電を行
ってパイプ電極形状に発生するプラズマにより加工する
ようにしたものであるから、希望する任意の形状にプラ
ズマを発生させて切断加工、異形状加工が容易にでき、
又、パイプ電極には冷却流体を流通させて冷却しながら
加工するようにしたので、常に一定の安定したプラズマ
を常時間に亘って発生し、加工速度、加工精度を向上す
ることができる。
意の形状に形成したパイプ電極を用い、これに放電を行
ってパイプ電極形状に発生するプラズマにより加工する
ようにしたものであるから、希望する任意の形状にプラ
ズマを発生させて切断加工、異形状加工が容易にでき、
又、パイプ電極には冷却流体を流通させて冷却しながら
加工するようにしたので、常に一定の安定したプラズマ
を常時間に亘って発生し、加工速度、加工精度を向上す
ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面の一実施例により本発明を説明す
る。図１に於て、１はＷ、Ｍｏ、インコネル、Ｎｉ合金
等の耐熱材のパイプ電極で、上下のノズル２、２間に固
定支持され、所要の張力をもって直線状に支持されてい
る。３はパイプ電極１の両端に結合したチューブで、冷
却液タンク４の冷却液をポンプ５によって供給循環させ
る。６はプラズマ加工される被加工体で、Ｘ−Ｙ移動テ
ーブル７に取付固定され、ＮＣ制御装置８によって所定
加工形状の相対移動送りが与えられる。９は高周波パワ
ー電源で、高周波トランス１０を介して電極１と被加工
体６間に接続する。１１はプラズマ加工を行う処理容器
で、真空ポンプ１２により、室内の気圧制御が行われ
る。
る。図１に於て、１はＷ、Ｍｏ、インコネル、Ｎｉ合金
等の耐熱材のパイプ電極で、上下のノズル２、２間に固
定支持され、所要の張力をもって直線状に支持されてい
る。３はパイプ電極１の両端に結合したチューブで、冷
却液タンク４の冷却液をポンプ５によって供給循環させ
る。６はプラズマ加工される被加工体で、Ｘ−Ｙ移動テ
ーブル７に取付固定され、ＮＣ制御装置８によって所定
加工形状の相対移動送りが与えられる。９は高周波パワ
ー電源で、高周波トランス１０を介して電極１と被加工
体６間に接続する。１１はプラズマ加工を行う処理容器
で、真空ポンプ１２により、室内の気圧制御が行われ
る。
【０００９】以上に於て、パイプ電極１には通常０．１
〜０．５ｍｍφ程度のチューブを用い、このパイプ内に
ポンプ５によって冷却液を流通させて冷却制御する。
又、プラズマガスは上下ノズル２、２の供給口２ａ、２
ａから供給し、パイプ電極１に上下方向から同軸状に噴
射する。ガス圧は一般に０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ２程度
の加圧噴出を行い、被加工体６との対向間隙に充分なガ
ス流を供給する。そこで、パイプ電極１にパワー電源９
から１．５ＭＨｚ〜１０ＫＨｚ程度の高周波を通電して
アーク放電を行い、供給ガスの励起によってプラズマを
発生する。発生プラズマはパイプ電極１全体の形状、即
ち直線状に発生するから、対向する被加工体６が所要の
切断溝をもって切断加工される。加工は被加工体６側を
固定する加工テーブル７のＮＣ制御装置８による所要の
形状加工送り制御によって形状カットが行われる。加工
中の雰囲気圧は一般に０．０１〜１ａｔｍ程度のプラズ
マを発生するようにし、これはノズル２のプラズマガス
の供給と真空ポンプ１２による排気量の制御によって気
圧制御し、最適ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔｈを与える
ようにする。パイプ電極１と被加工体６の対向間隙は通
常ｄ＝０．５ｍｍ以下に制御し、電位傾度の増大をはか
って安定加工により加工精度を高める。
〜０．５ｍｍφ程度のチューブを用い、このパイプ内に
ポンプ５によって冷却液を流通させて冷却制御する。
又、プラズマガスは上下ノズル２、２の供給口２ａ、２
ａから供給し、パイプ電極１に上下方向から同軸状に噴
射する。ガス圧は一般に０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ２程度
の加圧噴出を行い、被加工体６との対向間隙に充分なガ
ス流を供給する。そこで、パイプ電極１にパワー電源９
から１．５ＭＨｚ〜１０ＫＨｚ程度の高周波を通電して
アーク放電を行い、供給ガスの励起によってプラズマを
発生する。発生プラズマはパイプ電極１全体の形状、即
ち直線状に発生するから、対向する被加工体６が所要の
切断溝をもって切断加工される。加工は被加工体６側を
固定する加工テーブル７のＮＣ制御装置８による所要の
形状加工送り制御によって形状カットが行われる。加工
中の雰囲気圧は一般に０．０１〜１ａｔｍ程度のプラズ
マを発生するようにし、これはノズル２のプラズマガス
の供給と真空ポンプ１２による排気量の制御によって気
圧制御し、最適ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔｈを与える
ようにする。パイプ電極１と被加工体６の対向間隙は通
常ｄ＝０．５ｍｍ以下に制御し、電位傾度の増大をはか
って安定加工により加工精度を高める。
【００１０】加工間隙における発生熱量（カロリー）
は、次式で表される。
は、次式で表される。
【数１】
【００１１】従って、放電電圧Ｖが高く、比抵抗σ、面
積Ｓが大きく、間隙長ｌが小さいと熱量Ａが増大して電
極１を加熱するが、このパイプ電極１にはポンプ５によ
って冷却水を循環させて冷却しており、パイプ電極１は
加熱されることなく、従って安定した放電により安定し
たプラズマを発生し続ける。
積Ｓが大きく、間隙長ｌが小さいと熱量Ａが増大して電
極１を加熱するが、このパイプ電極１にはポンプ５によ
って冷却水を循環させて冷却しており、パイプ電極１は
加熱されることなく、従って安定した放電により安定し
たプラズマを発生し続ける。
【００１２】例えば、外径０．２ｍｍφ、内径０．０８
ｍｍφのＷパイプ電極を用い、これに純水を５０ｃｃ／
ｍｉｎ流通せせた状態で、厚さ１４０ｍｍのＦｅ（純
鉄）のプラズマ加工をするのに、プラズマガスとしてＳ
Ｆ６を用い、間隙に１８００Ｖ、０．０６Ａを加えて加
工をしたとき、パイプ電極の温度は約１１０℃であっ
た。安定したプラズマにより安定した加工ができた。こ
れを同一条件でＷ棒電極を用いた場合は、棒電極の温度
は約３４０℃になった。
ｍｍφのＷパイプ電極を用い、これに純水を５０ｃｃ／
ｍｉｎ流通せせた状態で、厚さ１４０ｍｍのＦｅ（純
鉄）のプラズマ加工をするのに、プラズマガスとしてＳ
Ｆ６を用い、間隙に１８００Ｖ、０．０６Ａを加えて加
工をしたとき、パイプ電極の温度は約１１０℃であっ
た。安定したプラズマにより安定した加工ができた。こ
れを同一条件でＷ棒電極を用いた場合は、棒電極の温度
は約３４０℃になった。
【００１３】尚、プラズマガスとしては前記のようにＳ
Ｆ６の如き反応ガスを利用することができ、Ｓｉ材の加
工に於ては反応としてＳｉＦ４となって除去加工量を高
め、加工速度を向上させることができる。この反応ガス
としてはＳＦ６以外にＣＦ４、Ｃｌ２等を用いることが
できる。
Ｆ６の如き反応ガスを利用することができ、Ｓｉ材の加
工に於ては反応としてＳｉＦ４となって除去加工量を高
め、加工速度を向上させることができる。この反応ガス
としてはＳＦ６以外にＣＦ４、Ｃｌ２等を用いることが
できる。
【００１４】又、プラズマを発生する放電用電源として
は、被加工体を陽極とするパルス電源とか、ＤＣ＋ＨＦ
重畳電源等を利用することができる。パルス放電を用い
るときはパルスＯＮ時間とパルスＯＦＦ時間の制御によ
ってエネルギー制御、冷却制御ができて有利である。
は、被加工体を陽極とするパルス電源とか、ＤＣ＋ＨＦ
重畳電源等を利用することができる。パルス放電を用い
るときはパルスＯＮ時間とパルスＯＦＦ時間の制御によ
ってエネルギー制御、冷却制御ができて有利である。
【００１５】パイプ電極としては、支持ヘッド間に直線
に設ける以外に湾曲させたり折り曲げて異形状に形成す
ることができ、ガイドによって任意の形状に支持するこ
とができる。又、上下支持ヘッドによって揺動制御して
加工することもできる。又、パイプ電極１本に限らず、
多数本を並列又は任意形状に組み合わせて設けることが
できる。
に設ける以外に湾曲させたり折り曲げて異形状に形成す
ることができ、ガイドによって任意の形状に支持するこ
とができる。又、上下支持ヘッドによって揺動制御して
加工することもできる。又、パイプ電極１本に限らず、
多数本を並列又は任意形状に組み合わせて設けることが
できる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明よれば、直線もしく
は曲線の任意の形状に形成したパイプ電極を用い、これ
に放電を行ってパイプ電極形状に発生するプラズマによ
り加工するようにしたものであるから、希望する任意の
形状にプラズマを発生させて切断加工、異形状加工が容
易にでき、又、パイプ電極と被加工体との間にＮＣ制御
装置の相対加工送りを与えるようにしたから、プログラ
ムによって任意形状の切断加工ができる。
は曲線の任意の形状に形成したパイプ電極を用い、これ
に放電を行ってパイプ電極形状に発生するプラズマによ
り加工するようにしたものであるから、希望する任意の
形状にプラズマを発生させて切断加工、異形状加工が容
易にでき、又、パイプ電極と被加工体との間にＮＣ制御
装置の相対加工送りを与えるようにしたから、プログラ
ムによって任意形状の切断加工ができる。
【００１８】又、パイプ電極には冷却流体を流通させて
冷却制御する冷却装置を設け、冷却制御しながらプラズ
マ加工するようにしたので、常に一定の安定したプラズ
マを長時間に亘って発生させることができ、安定した高
速度の加工を高精度をもって加工することができる。
冷却制御する冷却装置を設け、冷却制御しながらプラズ
マ加工するようにしたので、常に一定の安定したプラズ
マを長時間に亘って発生させることができ、安定した高
速度の加工を高精度をもって加工することができる。
【図１】本発明の一実施例構成図である。
１ パイプ電極 ２ ノズル ３ チューブ ４ 冷却液タンク ５ ポンプ ６ 被加工体 ７ 加工テーブル ８ ＮＣ制御装置 ９ 高周波電源 １０ 高周波トランス １１ 処理容器 １２ 真空ポンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 直線もしくは曲線の任意の形状に形成し
たパイプ電極と、該パイプ電極内に冷却流体を供給流通
させる冷却装置と、前記パイプ電極と被加工体間にプラ
ズマ放電を行う放電電源とを設けて成り、前記パイプ電
極形状に発生するプラズマにより加工することを特徴と
するプラズマ加工装置。 - 【請求項２】 請求項１に於て、前記パイプ電極と被加
工体間に加工形状の相対移動送りを与えるＮＣ制御装置
を設けたことを特徴とするプラズマ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180259A JPH05329655A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | プラズマ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180259A JPH05329655A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | プラズマ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329655A true JPH05329655A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=16080132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180259A Pending JPH05329655A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | プラズマ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05329655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639172B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for wire electric discharge machining capable of machining the machining subject coarsely in a dielectric fluid and finely in a gaseous environment |
| JP2016524460A (ja) * | 2013-04-19 | 2016-08-18 | タンパピエル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＴａｎｎｐａｐｉｅｒ ＧｍｂＨ | プラズマ穿孔 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4180259A patent/JPH05329655A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639172B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for wire electric discharge machining capable of machining the machining subject coarsely in a dielectric fluid and finely in a gaseous environment |
| JP2016524460A (ja) * | 2013-04-19 | 2016-08-18 | タンパピエル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＴａｎｎｐａｐｉｅｒ ＧｍｂＨ | プラズマ穿孔 |
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