JPH10263827A - トーチの高さ位置制御装置 - Google Patents
トーチの高さ位置制御装置Info
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- JPH10263827A JPH10263827A JP6960397A JP6960397A JPH10263827A JP H10263827 A JPH10263827 A JP H10263827A JP 6960397 A JP6960397 A JP 6960397A JP 6960397 A JP6960397 A JP 6960397A JP H10263827 A JPH10263827 A JP H10263827A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスの背圧を検出し流量を調整するガス流量
調整装置を備え、且つコンピュータ制御するためにガス
チェック指令プログラムを付加して安定した切断加工が
できるようにしたトーチの高さ位置制御装置の提供。 【解決手段】 数値制御装置１２を有するプラズマ加工
機におけるコンピュータ制御による切断加工において、
トーチ５に供給するガスの背圧を検出し流量を調整する
ガス流量調整装置Ｇを備え、圧力センサー１３からの信
号によりガスの流量を調節してトーチ５とワークＷの距
離を加工条件に合わせて適正に保つようにコンピュータ
の加工プログラムにガスチェック指令プログラムを付加
することを特徴とする。
調整装置を備え、且つコンピュータ制御するためにガス
チェック指令プログラムを付加して安定した切断加工が
できるようにしたトーチの高さ位置制御装置の提供。 【解決手段】 数値制御装置１２を有するプラズマ加工
機におけるコンピュータ制御による切断加工において、
トーチ５に供給するガスの背圧を検出し流量を調整する
ガス流量調整装置Ｇを備え、圧力センサー１３からの信
号によりガスの流量を調節してトーチ５とワークＷの距
離を加工条件に合わせて適正に保つようにコンピュータ
の加工プログラムにガスチェック指令プログラムを付加
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、数値制御装置を
有するプラズマ加工機におけるコンピュータ制御による
切断加工において、トーチの高さ位置制御装置に関す
る。
有するプラズマ加工機におけるコンピュータ制御による
切断加工において、トーチの高さ位置制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、数値制御装置を有するプラズマ加
工機等では、装置自身の発生するアーク電圧を基準にワ
ークとトーチの距離を一定に保つ倣い制御を採用してい
る。
工機等では、装置自身の発生するアーク電圧を基準にワ
ークとトーチの距離を一定に保つ倣い制御を採用してい
る。
【０００３】トーチの電極等消耗品の交換後、切断用ガ
スの入れ換え等を行った後、または長時間プラズマを使
用しなかった時など、切断用ガスの出力具合を調べるた
め、アークを出力せずに切断用ガスのみを出力し、ガス
チェックが行われる。
スの入れ換え等を行った後、または長時間プラズマを使
用しなかった時など、切断用ガスの出力具合を調べるた
め、アークを出力せずに切断用ガスのみを出力し、ガス
チェックが行われる。
【０００４】切断加工中、プラズマ電源装置内からトー
チまでのガス管内のガス圧、即ち背圧が上昇し、繰り返
し切断作業が行われている間はこの背圧は下がることな
く上昇した儘の状態となる。この背圧上昇の原因は、ト
ーチ先端のアークの熱によるガス膨張に起因するものと
考えられている。
チまでのガス管内のガス圧、即ち背圧が上昇し、繰り返
し切断作業が行われている間はこの背圧は下がることな
く上昇した儘の状態となる。この背圧上昇の原因は、ト
ーチ先端のアークの熱によるガス膨張に起因するものと
考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述の従
来例では、アーク出力を止めて、切断ガスのみ出力し、
ガスチェックを行うとガス管内の背圧は定常時のガス圧
まで下降し、次の切断加工では最初ガス圧は定常時のガ
ス圧であるが、その儘切断加工を続けると徐々にガス管
中の背圧は上昇し、これに連れてアーク電圧も上昇し、
倣い制御の儘ではトーチとワークの距離が大きくなった
と誤判断されてトーチがワークへ接近し、安定している
筈のトーチとワークの距離が不安定となり、製品の加工
不良や、トーチ先端のアーク失火、或はまた最悪の場合
はトーチがワークへ衝突し、トーチ破損の原因を招く等
の課題がある。
来例では、アーク出力を止めて、切断ガスのみ出力し、
ガスチェックを行うとガス管内の背圧は定常時のガス圧
まで下降し、次の切断加工では最初ガス圧は定常時のガ
ス圧であるが、その儘切断加工を続けると徐々にガス管
中の背圧は上昇し、これに連れてアーク電圧も上昇し、
倣い制御の儘ではトーチとワークの距離が大きくなった
と誤判断されてトーチがワークへ接近し、安定している
筈のトーチとワークの距離が不安定となり、製品の加工
不良や、トーチ先端のアーク失火、或はまた最悪の場合
はトーチがワークへ衝突し、トーチ破損の原因を招く等
の課題がある。
【０００６】この発明は上述の点に着目してなされたも
ので、切断加工中でのガス管内の背圧上昇を防止し、ト
ーチとワークとの距離即ちトーチの高さ位置を加工条件
に合わせて適正に保つように、ガスの背圧を検出し流量
を調整するガス流量調整装置を備え、且つこれをコンピ
ュータ制御するためにガスチェック指令プログラムを付
加して安定した切断加工ができるようにしたトーチの高
さ位置制御装置を提供することを目的とする。
ので、切断加工中でのガス管内の背圧上昇を防止し、ト
ーチとワークとの距離即ちトーチの高さ位置を加工条件
に合わせて適正に保つように、ガスの背圧を検出し流量
を調整するガス流量調整装置を備え、且つこれをコンピ
ュータ制御するためにガスチェック指令プログラムを付
加して安定した切断加工ができるようにしたトーチの高
さ位置制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記構成を
備えることにより上記課題を解決できるものである。 （１） 数値制御装置を有するプラズマ加工機における
コンピュータ制御による切断加工において、トーチに供
給するガスの背圧を検出し流量を調整するガス流量調整
装置を備え、圧力センサーからの信号によりガスの流量
を調節してトーチとワークの距離を加工条件に合わせて
適正に保つようにコンピュータの加工プログラムにガス
チェック指令プログラムを付加することを特徴とするト
ーチの高さ位置制御装置。
備えることにより上記課題を解決できるものである。 （１） 数値制御装置を有するプラズマ加工機における
コンピュータ制御による切断加工において、トーチに供
給するガスの背圧を検出し流量を調整するガス流量調整
装置を備え、圧力センサーからの信号によりガスの流量
を調節してトーチとワークの距離を加工条件に合わせて
適正に保つようにコンピュータの加工プログラムにガス
チェック指令プログラムを付加することを特徴とするト
ーチの高さ位置制御装置。
【０００８】（２） ガス流量調整装置は、トーチとガ
スボンベをプラズマ電源装置及びガス管を介して連通
し、このガス管に圧力センサー、流量調整弁及び吹き出
し弁を配設することを特徴とする前項（１）記載のトー
チの高さ位置制御装置。
スボンベをプラズマ電源装置及びガス管を介して連通
し、このガス管に圧力センサー、流量調整弁及び吹き出
し弁を配設することを特徴とする前項（１）記載のトー
チの高さ位置制御装置。
【０００９】（３） ガスチェック指令プログラムは、
コンピュータ内、主メモリのデータ記憶部に記憶された
定常時の切断ガス圧力と圧力センサーから送られてくる
ガスの背圧検出圧力とを比較判断してガス流量を調節
し、切断加工を行うことを特徴とする前項（１）記載の
トーチの高さ位置制御装置。
コンピュータ内、主メモリのデータ記憶部に記憶された
定常時の切断ガス圧力と圧力センサーから送られてくる
ガスの背圧検出圧力とを比較判断してガス流量を調節
し、切断加工を行うことを特徴とする前項（１）記載の
トーチの高さ位置制御装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
説明する。
説明する。
【００１１】図１は、トーチ、プラズマ電源装置及び数
値制御装置の要部を示す構成図、図２はワークとトーチ
の距離に対するアーク電圧との関係図、図３はガス流量
またはガス圧力に対するアーク電圧との関係図、図４は
この発明に係る要部を示す構成図、図５は鉄及びステン
レス鋼におけるガス背圧とアーク電圧との関係を示す記
録状況、図６は加工プログラムの例、図７はガスチェッ
ク指令プログラムを付加した加工プログラムの例を示す
フローチャート、図８はデータ記憶部の例を示す表であ
る。
値制御装置の要部を示す構成図、図２はワークとトーチ
の距離に対するアーク電圧との関係図、図３はガス流量
またはガス圧力に対するアーク電圧との関係図、図４は
この発明に係る要部を示す構成図、図５は鉄及びステン
レス鋼におけるガス背圧とアーク電圧との関係を示す記
録状況、図６は加工プログラムの例、図７はガスチェッ
ク指令プログラムを付加した加工プログラムの例を示す
フローチャート、図８はデータ記憶部の例を示す表であ
る。
【００１２】図面について説明すれば、１はプラズマ電
源装置であって、このプラズマ電源装置１の負のアーク
電圧端子２と導電線３を介して接続された電極４を内蔵
したトーチ５は、電極４の上方に切断用ガスの吹き出し
口６を下向きにして且つガス管７の先端から吹き出すガ
ス流が前記電極４を旋回して包むようにガス管７を前記
プラズマ電源装置１を介してガスボンベ８と連通して設
け、加工対象となるワークＷは前記プラズマ電源装置１
の正のアーク電圧端子９と導電線１０によって接続され
る。
源装置であって、このプラズマ電源装置１の負のアーク
電圧端子２と導電線３を介して接続された電極４を内蔵
したトーチ５は、電極４の上方に切断用ガスの吹き出し
口６を下向きにして且つガス管７の先端から吹き出すガ
ス流が前記電極４を旋回して包むようにガス管７を前記
プラズマ電源装置１を介してガスボンベ８と連通して設
け、加工対象となるワークＷは前記プラズマ電源装置１
の正のアーク電圧端子９と導電線１０によって接続され
る。
【００１３】また、トーチ５は垂直方向のＺ軸に沿って
上下動可能に駆動用モーター１１が数値制御装置１２の
制御部に繋がっている。
上下動可能に駆動用モーター１１が数値制御装置１２の
制御部に繋がっている。
【００１４】更にまた一方、トーチ５とガスボンベ８を
結ぶガス管７にはプラズマ電源装置１の内部において圧
力センサー１３及び流量調整弁１４を介在して設け、ガ
ス出力をチェックするための吹き出し弁１５をガス吹き
出し口６に接近してトーチ５付近でガス管７に接続し，
夫々数値制御装置１２に接続して設け、ガスの背圧を検
出して流量を調整するガス流量調整装置Ｇを構成してい
る。
結ぶガス管７にはプラズマ電源装置１の内部において圧
力センサー１３及び流量調整弁１４を介在して設け、ガ
ス出力をチェックするための吹き出し弁１５をガス吹き
出し口６に接近してトーチ５付近でガス管７に接続し，
夫々数値制御装置１２に接続して設け、ガスの背圧を検
出して流量を調整するガス流量調整装置Ｇを構成してい
る。
【００１５】プラズマ電源装置１を介して供給されるワ
ークＷの切断用ガス流量は材質、板厚及びトーチの所要
電流等の条件によって異なり、数値制御装置１２内の主
メモリのデータ記憶部には例えばワークの材質、板厚、
所要電流及び、定常時の切断ガス圧力等を記憶させてお
き、ガスチェック指令プログラムによって切断加工時の
ガス圧力を適正に保つように調整し、このガスチェック
指令プログラムを搭載した加工プログラムによって自動
的に加工ができるようになっている。
ークＷの切断用ガス流量は材質、板厚及びトーチの所要
電流等の条件によって異なり、数値制御装置１２内の主
メモリのデータ記憶部には例えばワークの材質、板厚、
所要電流及び、定常時の切断ガス圧力等を記憶させてお
き、ガスチェック指令プログラムによって切断加工時の
ガス圧力を適正に保つように調整し、このガスチェック
指令プログラムを搭載した加工プログラムによって自動
的に加工ができるようになっている。
【００１６】以下上述の構成及び加工プログラムのフロ
ーチャートに基づいて作用を説明する。
ーチャートに基づいて作用を説明する。
【００１７】ステップＳ１で数値制御装置内の主メモリ
より板厚、材質及び所要電流値等を条件として入力し、
ステップＳ２で図８に示すデータの検索を行い、ステッ
プＳ２で検索したデータより定常時の切断ガス圧力をス
テップＳ３で入力し、ステップＳ４でガス圧力センサー
より送られてくる背圧の検出圧力が入力され、定常時の
ガス圧力データと背圧の検出圧力が等しいかどうかステ
ップＳ５で判断され、等しければステップＳ１０のプラ
ズマ点火切断加工開始（加工プログラム）に進むが、等
しくなければ、ステップＳ６で定常時圧力データより検
出圧力が小さいかどうか判断され、検出圧力の方が大き
い場合は、ステップＳ７に進みガス流量を減らす指令が
出され流量調整弁１４の調整作用によって流量減少処理
が行われ、次いでステップＳ９に進みアーク出力を停止
して切断用ガス出力のみのチェックが行われ、吹き出し
弁１５の開閉作用によって微調整され、ステップＳ４へ
戻り再度ガス圧力センサーからの検出圧力が入力され、
ステップＳ５で前述したと同様に、定常時ガス圧力デー
タと検出圧力とが等しいかどうか比較判断され、等しけ
ればステップＳ１０へ進みプラズマ切断加工が実施され
る。
より板厚、材質及び所要電流値等を条件として入力し、
ステップＳ２で図８に示すデータの検索を行い、ステッ
プＳ２で検索したデータより定常時の切断ガス圧力をス
テップＳ３で入力し、ステップＳ４でガス圧力センサー
より送られてくる背圧の検出圧力が入力され、定常時の
ガス圧力データと背圧の検出圧力が等しいかどうかステ
ップＳ５で判断され、等しければステップＳ１０のプラ
ズマ点火切断加工開始（加工プログラム）に進むが、等
しくなければ、ステップＳ６で定常時圧力データより検
出圧力が小さいかどうか判断され、検出圧力の方が大き
い場合は、ステップＳ７に進みガス流量を減らす指令が
出され流量調整弁１４の調整作用によって流量減少処理
が行われ、次いでステップＳ９に進みアーク出力を停止
して切断用ガス出力のみのチェックが行われ、吹き出し
弁１５の開閉作用によって微調整され、ステップＳ４へ
戻り再度ガス圧力センサーからの検出圧力が入力され、
ステップＳ５で前述したと同様に、定常時ガス圧力デー
タと検出圧力とが等しいかどうか比較判断され、等しけ
ればステップＳ１０へ進みプラズマ切断加工が実施され
る。
【００１８】また、ステップＳ６で定常時圧力データよ
り検出圧力が小さいと判断された場合はステップＳ８へ
進み、ガス流量を増やす指令が出され流量調整弁１４に
よって流量増加処理が行われ、次いで前述同様にステッ
プＳ９でガス出力チェックが行われ、ガス吹き出し弁１
５によって微調整され、ステップＳ４へ戻る。
り検出圧力が小さいと判断された場合はステップＳ８へ
進み、ガス流量を増やす指令が出され流量調整弁１４に
よって流量増加処理が行われ、次いで前述同様にステッ
プＳ９でガス出力チェックが行われ、ガス吹き出し弁１
５によって微調整され、ステップＳ４へ戻る。
【００１９】上述の操作が繰り返され、繰り返し切断加
工が行われても背圧が上昇することなく安定したガス圧
及びガス流量が得られ、従ってアーク電圧も安定し、ト
ーチとワークとの距離も適正に保たれ、トラブルの危険
性を無くし、且つ装置の性能向上に貢献することができ
る。
工が行われても背圧が上昇することなく安定したガス圧
及びガス流量が得られ、従ってアーク電圧も安定し、ト
ーチとワークとの距離も適正に保たれ、トラブルの危険
性を無くし、且つ装置の性能向上に貢献することができ
る。
【００２０】なお、図５のガス圧とアーク電圧の関係を
示す記録データについて以下に説明する。
示す記録データについて以下に説明する。
【００２１】ａ），ｂ）は鉄の場合のデータで，ｃ）及
びｄ）はステンレス鋼のデータを示し、ａ）、ｃ）はガ
ス圧チェック後に切断加工した場合の記録であり、
ｂ），ｄ）は切断加工を繰り返し継続した場合の記録で
ある。
びｄ）はステンレス鋼のデータを示し、ａ）、ｃ）はガ
ス圧チェック後に切断加工した場合の記録であり、
ｂ），ｄ）は切断加工を繰り返し継続した場合の記録で
ある。
【００２２】＊鉄の場合： 材質 軟硬、 板厚 3.2t、 電流値 30A 、
平板の水平加工 ａ）では切断加工を始めて、時間の経過と共にアーク電
圧は徐々に上り４秒後に 0.1V 上昇しガス圧力は 0.
50から0.66MPa に上昇していることを示す。
平板の水平加工 ａ）では切断加工を始めて、時間の経過と共にアーク電
圧は徐々に上り４秒後に 0.1V 上昇しガス圧力は 0.
50から0.66MPa に上昇していることを示す。
【００２３】ｂ）では繰り返し切断加工を継続している
ために、切断開始時点からアーク電圧は略 0.05V 上昇
した儘変わらず経過し、またガス圧力も 0.66MPa と高
めに推移した儘の状況を示している。
ために、切断開始時点からアーク電圧は略 0.05V 上昇
した儘変わらず経過し、またガス圧力も 0.66MPa と高
めに推移した儘の状況を示している。
【００２４】＊ステンレス鋼の場合： 材質 SUS 304 、 板厚 3.2t、 電流値 30A
、平板の水平加工 ｃ）では切断加工を始めて、時間の経過と共にアーク電
圧は徐々に上り４．３秒後に 0.06V 上昇しガス圧力は
0.30から0.41MPa に上昇していることを示す。
、平板の水平加工 ｃ）では切断加工を始めて、時間の経過と共にアーク電
圧は徐々に上り４．３秒後に 0.06V 上昇しガス圧力は
0.30から0.41MPa に上昇していることを示す。
【００２５】ｄ）では繰り返し切断加工を継続している
ために、切断開始時点からアーク電圧は略 0.03V 上昇
した儘変わらず経過し、またガス圧力も 0.41MPa と高
めに推移した儘の状況を示している。
ために、切断開始時点からアーク電圧は略 0.03V 上昇
した儘変わらず経過し、またガス圧力も 0.41MPa と高
めに推移した儘の状況を示している。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、切断加工中でのガス
管内の背圧上昇を防止し、トーチとワークとの距離即ち
トーチの高さ位置を適正に保つように、ガスの背圧を検
出し流量を調整するガス流量調整装置を備え、且つガス
チェック指令プログラムを付加して安定した切断加工が
できるようにしたトーチの高さ位置制御装置を提供す
る。
管内の背圧上昇を防止し、トーチとワークとの距離即ち
トーチの高さ位置を適正に保つように、ガスの背圧を検
出し流量を調整するガス流量調整装置を備え、且つガス
チェック指令プログラムを付加して安定した切断加工が
できるようにしたトーチの高さ位置制御装置を提供す
る。
【図１】 トーチ、プラズマ電源装置及び数値制御装置
の要部を示す構成図
の要部を示す構成図
【図２】 ワークとトーチの距離に対するアーク電圧と
の関係図
の関係図
【図３】 ガス流量またはガス圧力に対するアーク電圧
との関係図
との関係図
【図４】 この発明に係る要部を示す構成図
【図５】 鉄及びステンレス鋼におけるガス圧とアーク
電圧との関係を示す記録状況
電圧との関係を示す記録状況
【図６】 加工プログラムの例
【図７】 ガスチェック指令プログラム（Ｇ３１）を付
加した加工プログラムの例を示すフローチャート
加した加工プログラムの例を示すフローチャート
【図８】 数値制御装置内の主メモリに記憶されている
データの一例を示す
データの一例を示す
１ プラズマ電源装置 ２ 負の電圧 ３ 導電線 ４ 電極 ５ トーチ ６ ガス吹き出し口 ７ ガス管 ８ ガスボンベ ９ 正の電圧 １０ 導電線 １１ モーター １２ 数値制御装置 １３ 圧力センサー １４ 流量調整弁 １５ 吹き出し弁 Ｇ 流量調整装置 Ｗ ワーク
Claims (3)
- 【請求項１】 数値制御装置を有するプラズマ加工機に
おけるコンピュータ制御による切断加工において、トー
チに供給するガスの背圧を検出し流量を調整するガス流
量調整装置を備え、圧力センサーからの信号によりガス
の流量を調節してトーチとワークの距離を加工条件に合
わせて適正に保つようにコンピュータの加工プログラム
にガスチェック指令プログラムを付加することを特徴と
するトーチの高さ位置制御装置。 - 【請求項２】 ガス流量調整装置は、トーチとガスボン
ベをプラズマ電源装置及びガス管を介して連通し、この
ガス管に圧力センサー、流量調整弁及び吹き出し弁を配
設することを特徴とする請求項１記載のトーチの高さ位
置制御装置。 - 【請求項３】 ガスチェック指令プログラムは、コンピ
ュータ内、主メモリのデータ記憶部に記憶された定常時
の切断ガス圧力と圧力センサーから送られてくるガスの
背圧検出圧力とを比較判断してガス流量を調節し、切断
加工を行うことを特徴とする請求項１記載のトーチの高
さ位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6960397A JPH10263827A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | トーチの高さ位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6960397A JPH10263827A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | トーチの高さ位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263827A true JPH10263827A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13407590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6960397A Withdrawn JPH10263827A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | トーチの高さ位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10263827A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007332A1 (de) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Kjellberg Finsterwalde Elektroden & Maschinen Gmbh | Verfahren zur versorgung eines plasmabrenners mit einem gas, mischgas oder gasgemisch mit durchführung der volumenstromregelung in kombination mit einer druckregelung; anordnung zur durchführung dieses verfahrens |
| FR2865424A1 (fr) * | 2004-01-27 | 2005-07-29 | Air Liquide | Procede et installation de coupage plasma a courant asservi au gaz plasmagene |
| US7605341B2 (en) | 2004-11-03 | 2009-10-20 | The Esab Group, Inc. | Metering system and method for supplying gas to a torch |
| JP2010537824A (ja) * | 2007-09-03 | 2010-12-09 | ウェルテック エイエス | 溶接機用のシールドガス流量コントローラ |
| CN103028824A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 武汉伊万博格科技有限公司 | 数控坡口切割机 |
| JP2016509526A (ja) * | 2012-11-08 | 2016-03-31 | ザウアー ウルトラソニック ゲーエムベーハーＳａｕｅｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｇｍｂｈ | 工具、工作機械、機械加工方法 |
| CN110385514A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-29 | 上海广为焊接设备有限公司 | 等离子切割机和等离子切割机压力限制装置 |
| CN110385513A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-29 | 上海广为焊接设备有限公司 | 等离子切割机、等离子切割机调压装置以及调压方法 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP6960397A patent/JPH10263827A/ja not_active Withdrawn
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| FR2865424A1 (fr) * | 2004-01-27 | 2005-07-29 | Air Liquide | Procede et installation de coupage plasma a courant asservi au gaz plasmagene |
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