JPH11342476A - ステンレス鋼のエアープラズマ切断方法および切断装置 - Google Patents
ステンレス鋼のエアープラズマ切断方法および切断装置Info
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- JPH11342476A JPH11342476A JP10166147A JP16614798A JPH11342476A JP H11342476 A JPH11342476 A JP H11342476A JP 10166147 A JP10166147 A JP 10166147A JP 16614798 A JP16614798 A JP 16614798A JP H11342476 A JPH11342476 A JP H11342476A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレス鋼を安価で切断することができ、
かつ作業性の良いステンレス鋼のエアープラズマ切断方
法および切断装置を提供すること。 【解決手段】 非消耗性電極から被切断材方向にプラズ
マアークを噴出させつつ切断するステンレス鋼のエアー
プラズマ切断において、プラズマ拘束ガスとして螺旋状
のエアーを用いると共にプラズマアークを覆うシールド
ガスとしてアルゴンおよび水素の混合ガスを用い、前記
アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの噴出
流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流と平
行に流出され、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水
素の混合割合が１０乃至５０％であることを特徴とす
る。
かつ作業性の良いステンレス鋼のエアープラズマ切断方
法および切断装置を提供すること。 【解決手段】 非消耗性電極から被切断材方向にプラズ
マアークを噴出させつつ切断するステンレス鋼のエアー
プラズマ切断において、プラズマ拘束ガスとして螺旋状
のエアーを用いると共にプラズマアークを覆うシールド
ガスとしてアルゴンおよび水素の混合ガスを用い、前記
アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの噴出
流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流と平
行に流出され、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水
素の混合割合が１０乃至５０％であることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマアークト
ーチを用いて作業するステンレス鋼のエアープラズマ切
断方法および切断装置に関する。
ーチを用いて作業するステンレス鋼のエアープラズマ切
断方法および切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プラズマアークトーチを用いた
ステンレス鋼の切断作業においては、操作の簡便性、入
手の容易性および経済性から、プラズマアーク形成用流
体として空気をもちいた、いわゆるエアープラズマ切断
が多用されている。例えば、図７において、１は流体に
より冷却される非消耗性電極で、この電極１は、銅又は
銅合金よりなる中空状の電極基材２と、この電極基材２
の先端凹部に装着されたハフニウムやジルコニウム等の
高融点の挿入体３とにより構成されている。４は電極１
を支持する導電材料よりなる電極支持部材、５は電極支
持部材４の外部に設けられた絶縁スリーブ、６は絶縁ス
リーブ５の外部に設けられた導電材料からなるチップ支
持部材で、上記４乃至６によりトーチボディ７が構成さ
れている。８はチップ支持部材６の先端に支持された中
空のチップで、先端中央部にプラズマ流噴出孔８０１が
穿設されている。９はシールドガスカップ、５０は保護
カップである。
ステンレス鋼の切断作業においては、操作の簡便性、入
手の容易性および経済性から、プラズマアーク形成用流
体として空気をもちいた、いわゆるエアープラズマ切断
が多用されている。例えば、図７において、１は流体に
より冷却される非消耗性電極で、この電極１は、銅又は
銅合金よりなる中空状の電極基材２と、この電極基材２
の先端凹部に装着されたハフニウムやジルコニウム等の
高融点の挿入体３とにより構成されている。４は電極１
を支持する導電材料よりなる電極支持部材、５は電極支
持部材４の外部に設けられた絶縁スリーブ、６は絶縁ス
リーブ５の外部に設けられた導電材料からなるチップ支
持部材で、上記４乃至６によりトーチボディ７が構成さ
れている。８はチップ支持部材６の先端に支持された中
空のチップで、先端中央部にプラズマ流噴出孔８０１が
穿設されている。９はシールドガスカップ、５０は保護
カップである。
【０００３】上記トーチにおいて、電極１と被切断物で
あるステンレス鋼との間に電力を供給すると共に、プラ
ズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーをチップ８のプラズ
マ噴出孔８０１より噴射させてプラズマジェットを発生
させ、供給口１１より供給されるエアーによりこのプラ
ズマジェットを螺旋状に覆うようにして切断が行われて
いる。詳細には、螺旋状のエアーを供給しつつ電極１と
チップ８との間に電力を供給して、いわゆるパイロツト
アークによるプラズマジェットを発生させ、この後、プ
ラズマジェットを覆うように螺旋状のエアーを供給しつ
つ、電極１と被切断物との間に電力を切替えて供給しつ
つステンレス鋼の切断を行つている。このように、プラ
ズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーを供給するととも
に、供給口１２より供給されるエアーを螺旋状に形成
し、この螺旋状のエアーによりプラズマアークを覆いつ
つ、被切断物方向に指向性の強いプラズマアークを形成
することにステンレス鋼の切断が行われている。
あるステンレス鋼との間に電力を供給すると共に、プラ
ズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーをチップ８のプラズ
マ噴出孔８０１より噴射させてプラズマジェットを発生
させ、供給口１１より供給されるエアーによりこのプラ
ズマジェットを螺旋状に覆うようにして切断が行われて
いる。詳細には、螺旋状のエアーを供給しつつ電極１と
チップ８との間に電力を供給して、いわゆるパイロツト
アークによるプラズマジェットを発生させ、この後、プ
ラズマジェットを覆うように螺旋状のエアーを供給しつ
つ、電極１と被切断物との間に電力を切替えて供給しつ
つステンレス鋼の切断を行つている。このように、プラ
ズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーを供給するととも
に、供給口１２より供給されるエアーを螺旋状に形成
し、この螺旋状のエアーによりプラズマアークを覆いつ
つ、被切断物方向に指向性の強いプラズマアークを形成
することにステンレス鋼の切断が行われている。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】ところで、エアーは窒
素８０％と酸素２０％とにより形成されているため、切
断面が酸化物により覆われて黒く変色するとともに、切
断面が粗く凹凸の目立つ状態となる。このため、上記の
ごとくステンレス鋼をエアープラズマ切断後、切断面を
機械加工により再加工を行わなれればならないのでコス
ト高となつていた。
素８０％と酸素２０％とにより形成されているため、切
断面が酸化物により覆われて黒く変色するとともに、切
断面が粗く凹凸の目立つ状態となる。このため、上記の
ごとくステンレス鋼をエアープラズマ切断後、切断面を
機械加工により再加工を行わなれればならないのでコス
ト高となつていた。
【０００５】さらに、上記のごとく、プラズマ拘束ガス
として螺旋状のエアーを供給するとともに、プラズマア
ークを覆うシールドガスとして螺旋状のエアーを供給し
つつステンレス鋼をエアープラズマ切断した場合、好ま
しくない結果となつた。すなわち、図８および図９にお
いて、例えばプラズマ拘束ガスとしての内側の螺旋状の
エアーと、シールドガスとして外側の螺旋状のエアーと
が、図８に示されるごとく、各々平面視で時計方向に螺
旋状に供給されている状態で、適宜にＸＹ方向に移動さ
れる水平移動機構にエアープラズマ切断トーチを取り付
けて、イ→ロ→ハの順路でステンレス鋼のエアープラズ
マ切断を行った。この場合、イの順路およびハの順路に
おいては、各々切断進行方向の左側の切断下部に、いわ
ゆるドロスが付着した。
として螺旋状のエアーを供給するとともに、プラズマア
ークを覆うシールドガスとして螺旋状のエアーを供給し
つつステンレス鋼をエアープラズマ切断した場合、好ま
しくない結果となつた。すなわち、図８および図９にお
いて、例えばプラズマ拘束ガスとしての内側の螺旋状の
エアーと、シールドガスとして外側の螺旋状のエアーと
が、図８に示されるごとく、各々平面視で時計方向に螺
旋状に供給されている状態で、適宜にＸＹ方向に移動さ
れる水平移動機構にエアープラズマ切断トーチを取り付
けて、イ→ロ→ハの順路でステンレス鋼のエアープラズ
マ切断を行った。この場合、イの順路およびハの順路に
おいては、各々切断進行方向の左側の切断下部に、いわ
ゆるドロスが付着した。
【０００６】このように、エアープラズマ切断トーチの
切断進行方向によりドロスの付着形態が異なることは、
狙いとする切断面が特定されることになるため、自在形
状のステンレス鋼のエアープラズマ切断結果を得ること
ができず、実用的な切断装置を構成することができな
い。
切断進行方向によりドロスの付着形態が異なることは、
狙いとする切断面が特定されることになるため、自在形
状のステンレス鋼のエアープラズマ切断結果を得ること
ができず、実用的な切断装置を構成することができな
い。
【０００７】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ステンレス鋼を安価で切断することが
でき、かつ作業性の良いステンレス鋼のエアープラズマ
切断方法および切断装置を提供することにある。
で、その目的は、ステンレス鋼を安価で切断することが
でき、かつ作業性の良いステンレス鋼のエアープラズマ
切断方法および切断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本第１の発明は、非消耗
性電極から被切断材方向にプラズマアークを噴出させつ
つ切断するステンレス鋼のエアープラズマ切断方法に適
用される。その特徴とするところは、プラズマ拘束ガス
として螺旋状のエアーを用いると共にプラズマアークを
覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素の混合ガス
を用いることである。
性電極から被切断材方向にプラズマアークを噴出させつ
つ切断するステンレス鋼のエアープラズマ切断方法に適
用される。その特徴とするところは、プラズマ拘束ガス
として螺旋状のエアーを用いると共にプラズマアークを
覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素の混合ガス
を用いることである。
【０００９】本第２の発明は、本第１の発明において、
前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの
噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流
と平行に流出されてなることを特徴としている。
前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの
噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流
と平行に流出されてなることを特徴としている。
【００１０】本第３の発明は、本第１または２の発明に
おいて、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水素の混
合割合が１０乃至５０％であることを特徴としている。
おいて、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水素の混
合割合が１０乃至５０％であることを特徴としている。
【００１１】本第４の発明は、非消耗性電極から被切断
材方向にプラズマアークを噴出させつつ切断するステン
レス鋼のエアープラズマ切断方法に適用される。その特
徴とするところは、プラズマ拘束ガスとして螺旋状のエ
アーおよび水素の混合ガスを用いると共にプラズマアー
クを覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素の混合
ガスを用いることである。
材方向にプラズマアークを噴出させつつ切断するステン
レス鋼のエアープラズマ切断方法に適用される。その特
徴とするところは、プラズマ拘束ガスとして螺旋状のエ
アーおよび水素の混合ガスを用いると共にプラズマアー
クを覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素の混合
ガスを用いることである。
【００１２】本第５の発明は、本第４の発明において、
前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの
噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流
と平行に流出されてなることを特徴としている。
前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプラズマアークの
噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアークの噴出流
と平行に流出されてなることを特徴としている。
【００１３】本第６の発明は、本第４または５の発明に
おいて、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水素の混
合割合が１０乃至５０％であることを特徴としている。
おいて、前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水素の混
合割合が１０乃至５０％であることを特徴としている。
【００１４】本第７の発明は、ステンレス鋼のエアープ
ラズマ切断装置に適用される。その特徴とするところ
は、非消耗性電極の周囲にエアーを螺旋状に供給するた
めのプラズマ拘束ガス用通路と、プラズマアークを覆う
ようにアルゴンおよび水素の混合ガスを供給するための
シールドガス用通路とを供えたプラズマアーク切断用ト
ーチと、プラズマ拘束ガス用通路に連通されたエアー供
給機と、シールドガス用通路に連通されたアルゴンおよ
び水素の混合ガス供給機とを具備してなることである。
ラズマ切断装置に適用される。その特徴とするところ
は、非消耗性電極の周囲にエアーを螺旋状に供給するた
めのプラズマ拘束ガス用通路と、プラズマアークを覆う
ようにアルゴンおよび水素の混合ガスを供給するための
シールドガス用通路とを供えたプラズマアーク切断用ト
ーチと、プラズマ拘束ガス用通路に連通されたエアー供
給機と、シールドガス用通路に連通されたアルゴンおよ
び水素の混合ガス供給機とを具備してなることである。
【００１５】本第８の発明は、ステンレス鋼のエアープ
ラズマ切断装置に適用される。その特徴とするところ
は、非消耗性電極の周囲にエアーおよび水素の混合ガス
を螺旋状に供給するためのプラズマ拘束ガス用通路と、
プラズマアークを覆うようにアルゴンおよび水素の混合
ガスを供給するためのシールドガス用通路とを供えたプ
ラズマアーク切断用トーチと、プラズマ拘束ガス用通路
に連通されたエアーおよび水素の混合ガス供給機と、シ
ールドガス用通路に連通されたアルゴンおよび水素の混
合ガス供給機とを具備してなることである。
ラズマ切断装置に適用される。その特徴とするところ
は、非消耗性電極の周囲にエアーおよび水素の混合ガス
を螺旋状に供給するためのプラズマ拘束ガス用通路と、
プラズマアークを覆うようにアルゴンおよび水素の混合
ガスを供給するためのシールドガス用通路とを供えたプ
ラズマアーク切断用トーチと、プラズマ拘束ガス用通路
に連通されたエアーおよび水素の混合ガス供給機と、シ
ールドガス用通路に連通されたアルゴンおよび水素の混
合ガス供給機とを具備してなることである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施例によ
り詳細に説明する。図１乃至図６において、１は流体に
より冷却される非消耗性電極で、この電極１は、銅又は
銅合金よりなる中空状の電極基材２と、この電極基材２
の先端凹部に装着されたハフニウムやジルコニウム等の
高融点の挿入体３とにより構成されている。４は電極１
を支持する導電材料よりなる電極支持部材、５は電極支
持部材４の外部に設けられた絶縁スリーブ、６は絶縁ス
リーブ５の外部に設けられた導電材料からなるチップ支
持部材で、上記４乃至６によりトーチボディ７が構成さ
れている。８はチップ支持部材６の先端に支持された中
空のチップで、先端中央部にプラズマ流噴出孔８０１が
穿設されている。９はシールドガスカップで、例えばこ
のシールドガスカップ９は、図２および図３に示される
ごとく先細のテーパー状に形成されていて、テーパー状
の外部にはテーパーに沿った放射状の溝９０１が形成さ
れている。１０は、シールドガスカップ９のテーパー状
部と相似のテーパー凹部が形成された保護カップで、こ
の保護カップ１０の先端部には、テーパー凹部に続く有
底状部１０１と、この有底状部１０１の軸芯部に穿設さ
れた、プラズマ流噴出孔８０１よりも幾分大きいシール
ドガス噴出孔１０２とが形成されている。
り詳細に説明する。図１乃至図６において、１は流体に
より冷却される非消耗性電極で、この電極１は、銅又は
銅合金よりなる中空状の電極基材２と、この電極基材２
の先端凹部に装着されたハフニウムやジルコニウム等の
高融点の挿入体３とにより構成されている。４は電極１
を支持する導電材料よりなる電極支持部材、５は電極支
持部材４の外部に設けられた絶縁スリーブ、６は絶縁ス
リーブ５の外部に設けられた導電材料からなるチップ支
持部材で、上記４乃至６によりトーチボディ７が構成さ
れている。８はチップ支持部材６の先端に支持された中
空のチップで、先端中央部にプラズマ流噴出孔８０１が
穿設されている。９はシールドガスカップで、例えばこ
のシールドガスカップ９は、図２および図３に示される
ごとく先細のテーパー状に形成されていて、テーパー状
の外部にはテーパーに沿った放射状の溝９０１が形成さ
れている。１０は、シールドガスカップ９のテーパー状
部と相似のテーパー凹部が形成された保護カップで、こ
の保護カップ１０の先端部には、テーパー凹部に続く有
底状部１０１と、この有底状部１０１の軸芯部に穿設さ
れた、プラズマ流噴出孔８０１よりも幾分大きいシール
ドガス噴出孔１０２とが形成されている。
【００１７】このプラズマアーク切断用トーチに形成さ
れたプラズマ拘束ガス用供給口１１には、例えばエアー
供給機が連通され、シールドガス用供給口１２には、ア
ルゴンおよび水素の混合ガス供給機が連通されている。
プラズマ拘束ガス用供給口１１より供給されたエアー
は、従来と同様に螺旋状に旋回されつつ電極１の外周部
を覆いプラズマ流噴出孔８０１より外部に噴出される。
シールドガス用供給口１２より供給されたアルゴンおよ
び水素の混合ガスは、例えば、円周方向および軸方向に
各々均等に複数の孔が設けられたガス分流筒１３、いわ
ゆるバッフル１３を経て、これらの孔よりほぼ円周方向
に均等に、保護カップ１０とシールドガスカップ９とに
より形成される空間内に流入される。この後、シールド
ガスカップ９の放射状の溝９０１内をに流入されて層流
化が図られた後、保護カップ１０の有底状部１０１によ
り半径方向に導かれて、プラズマ噴流の軸芯に向かって
プラズマ噴流と直交する方向に流される。勿論、螺旋状
のエアーを供給しつつ電極１とチップ８との間に電力を
供給して、いわゆるパイロツトアークによるプラズマジ
ェットを発生させ、この後、プラズマジェットを覆うよ
うにアルゴンおよび水素の混合ガスを供給しつつ電極１
と、被切断物であるステンレス鋼との間に電力を切替え
て供給して、ステンレス鋼の切断が行われる。
れたプラズマ拘束ガス用供給口１１には、例えばエアー
供給機が連通され、シールドガス用供給口１２には、ア
ルゴンおよび水素の混合ガス供給機が連通されている。
プラズマ拘束ガス用供給口１１より供給されたエアー
は、従来と同様に螺旋状に旋回されつつ電極１の外周部
を覆いプラズマ流噴出孔８０１より外部に噴出される。
シールドガス用供給口１２より供給されたアルゴンおよ
び水素の混合ガスは、例えば、円周方向および軸方向に
各々均等に複数の孔が設けられたガス分流筒１３、いわ
ゆるバッフル１３を経て、これらの孔よりほぼ円周方向
に均等に、保護カップ１０とシールドガスカップ９とに
より形成される空間内に流入される。この後、シールド
ガスカップ９の放射状の溝９０１内をに流入されて層流
化が図られた後、保護カップ１０の有底状部１０１によ
り半径方向に導かれて、プラズマ噴流の軸芯に向かって
プラズマ噴流と直交する方向に流される。勿論、螺旋状
のエアーを供給しつつ電極１とチップ８との間に電力を
供給して、いわゆるパイロツトアークによるプラズマジ
ェットを発生させ、この後、プラズマジェットを覆うよ
うにアルゴンおよび水素の混合ガスを供給しつつ電極１
と、被切断物であるステンレス鋼との間に電力を切替え
て供給して、ステンレス鋼の切断が行われる。
【００１８】ところで切断時には、螺旋状のエアーで拘
束されつつプラズマ流噴出孔８０１よりプラズマジェッ
トが噴出され、この場合、アルゴンおよび水素の混合ガ
スは、シールドガスカップ９のテーパー状の放射状の溝
９０１内に流入されて序々に軸芯方向に案内され、これ
により、アルゴンおよび水素の混合ガスは、層流化が図
られつつ、保護カップ１０の有底状部１０１に至る。こ
の状態で保護カップ１０の有底状部１０１により半径方
向に導かれて、プラズマ噴流の軸芯に向かってプラズマ
噴流と直交する方向にアルゴンおよび水素の混合ガスが
噴出され、プラズマ噴流に到達したアルゴンおよび水素
の混合ガスは、プラズマ噴流の外部を覆いつつ、すなわ
ち、プラズマアークの噴出流と平行に流出されつつ被切
断物の方向へとながれる。
束されつつプラズマ流噴出孔８０１よりプラズマジェッ
トが噴出され、この場合、アルゴンおよび水素の混合ガ
スは、シールドガスカップ９のテーパー状の放射状の溝
９０１内に流入されて序々に軸芯方向に案内され、これ
により、アルゴンおよび水素の混合ガスは、層流化が図
られつつ、保護カップ１０の有底状部１０１に至る。こ
の状態で保護カップ１０の有底状部１０１により半径方
向に導かれて、プラズマ噴流の軸芯に向かってプラズマ
噴流と直交する方向にアルゴンおよび水素の混合ガスが
噴出され、プラズマ噴流に到達したアルゴンおよび水素
の混合ガスは、プラズマ噴流の外部を覆いつつ、すなわ
ち、プラズマアークの噴出流と平行に流出されつつ被切
断物の方向へとながれる。
【００１９】上記のごとく、プラズマ拘束ガスとして螺
旋状のエアーを用いると共に、該シールドガスをプラズ
マアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアー
クの噴出流と平行に流出させて、アルゴンおよび水素の
混合ガスからなるシールドガスでプラズマ噴流を覆いつ
つ、ステンレス鋼の切断を行なった。なお、適宜にＸＹ
方向に移動される水平移動機構にエアープラズマ切断ト
ーチを取り付けて図４に示されるごとく、ニ→ホ→ヘの
順路でステンレス鋼のエアープラズマ切断を行った。
旋状のエアーを用いると共に、該シールドガスをプラズ
マアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアー
クの噴出流と平行に流出させて、アルゴンおよび水素の
混合ガスからなるシールドガスでプラズマ噴流を覆いつ
つ、ステンレス鋼の切断を行なった。なお、適宜にＸＹ
方向に移動される水平移動機構にエアープラズマ切断ト
ーチを取り付けて図４に示されるごとく、ニ→ホ→ヘの
順路でステンレス鋼のエアープラズマ切断を行った。
【００２０】この場合、いずれの経路においてもきれい
な光沢のある切断面が得られた。しかも、切断進行方向
に左右されることなく、各々の切断下部には殆どドロス
が付着しなかった。さらに、本発明に係るステンレス鋼
のエアープラズマ切断では、切断面には酸化物が析出さ
れなかつた。これはシールドガスの内の水素がプラズマ
拘束ガスとしてのエアーに含まれる酸素と化学反応する
ため、結果として切断面に酸化物が形成されないと考え
られる。さらに、切断順路に、即ち切断進行方向に左右
されることなく各々の切断下部には殆どドロスが付着し
なかったが、アルゴンおよび水素の混合ガスからなるシ
ールドガスでプラズマ噴流を覆いつつ、該シールドガス
がプラズマアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラ
ズマアークの噴出流と平行に流出させているため、プラ
ズマ噴流により溶断された溶融金属がプラズマアークの
噴出方向と平行なシールドガスにより直下に流下される
ことが大きな要因と考えられる。
な光沢のある切断面が得られた。しかも、切断進行方向
に左右されることなく、各々の切断下部には殆どドロス
が付着しなかった。さらに、本発明に係るステンレス鋼
のエアープラズマ切断では、切断面には酸化物が析出さ
れなかつた。これはシールドガスの内の水素がプラズマ
拘束ガスとしてのエアーに含まれる酸素と化学反応する
ため、結果として切断面に酸化物が形成されないと考え
られる。さらに、切断順路に、即ち切断進行方向に左右
されることなく各々の切断下部には殆どドロスが付着し
なかったが、アルゴンおよび水素の混合ガスからなるシ
ールドガスでプラズマ噴流を覆いつつ、該シールドガス
がプラズマアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラ
ズマアークの噴出流と平行に流出させているため、プラ
ズマ噴流により溶断された溶融金属がプラズマアークの
噴出方向と平行なシールドガスにより直下に流下される
ことが大きな要因と考えられる。
【００２１】なお、本発明の対象とするステンレス鋼の
エアープラズマ切断においては、プラズマ拘束ガスとプ
ラズマアークを覆うシールドガスとを用いるが、シール
ドガスとしてのアルゴンおよび水素の混合ガスにおい
て、この混合ガスのうち、水素の濃度が５０数％を越え
ると、光沢のある切断面が得られるが、ドロスの付着量
が序々に増加する。他方、この混合ガスのうち、水素の
濃度が１０％を下回ると、ドロスの付着量は少ないが、
切断面が荒く、切断後の再加工が必要である。このた
め、この混合ガスのうち、水素の濃度が１０〜５０％の
場合に、光沢のある切断面が得られ、かつドロスの付着
量も極めて少ないため有効である。なお、特に、水素の
濃度が２０数％〜３０数％の場合が有効である。
エアープラズマ切断においては、プラズマ拘束ガスとプ
ラズマアークを覆うシールドガスとを用いるが、シール
ドガスとしてのアルゴンおよび水素の混合ガスにおい
て、この混合ガスのうち、水素の濃度が５０数％を越え
ると、光沢のある切断面が得られるが、ドロスの付着量
が序々に増加する。他方、この混合ガスのうち、水素の
濃度が１０％を下回ると、ドロスの付着量は少ないが、
切断面が荒く、切断後の再加工が必要である。このた
め、この混合ガスのうち、水素の濃度が１０〜５０％の
場合に、光沢のある切断面が得られ、かつドロスの付着
量も極めて少ないため有効である。なお、特に、水素の
濃度が２０数％〜３０数％の場合が有効である。
【００２２】図５は、本発明の他の実施例であって、図
１に示されるものにおいて、シールドカツプ９と保護カ
ップ１０との間に、取付具１５を介して絶縁部材１４を
配設したものである。このように構成すれば、保護カッ
プ１０や取付具１５を被切断物に当接させても、トーチ
ボディ７側と被切断物とは絶縁部材１４により電気的に
保護される。このため、保護カップ１０や取付具１５を
機械的に長寿命の金属製とすることができる。
１に示されるものにおいて、シールドカツプ９と保護カ
ップ１０との間に、取付具１５を介して絶縁部材１４を
配設したものである。このように構成すれば、保護カッ
プ１０や取付具１５を被切断物に当接させても、トーチ
ボディ７側と被切断物とは絶縁部材１４により電気的に
保護される。このため、保護カップ１０や取付具１５を
機械的に長寿命の金属製とすることができる。
【００２３】なお、プラズマ拘束ガスとしてエアーを用
いるが、エアーおよび水素を用いると割高とはなるがエ
アーを用いる場合と同様もしくはそれ以上の効果を得る
ことができる。
いるが、エアーおよび水素を用いると割高とはなるがエ
アーを用いる場合と同様もしくはそれ以上の効果を得る
ことができる。
【００２４】なお、シールドガスとしてアルゴンおよび
水素の混合ガスを使用するため、プラズマ拘束ガスおよ
びシールドガスとして各々螺旋状のエアーを使用する従
来のステンレス鋼の切断と比較して、シールドガスが割
高となるが、本発明によれば、 使用量の多いプラズマ拘束ガスとして安価なエアーを
使用すること、 きれいな切断面が得られること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断面の直角度が得ら
れること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断下部には殆どドロ
スが付着しないこと、 上記〜により切断後の後処理加工が不要であるこ
とにより、総合的作業面からみて、ステンレス鋼を安価
で切断することができ、かつ作業性の良いステンレス鋼
のエアープラズマ切断方法および切断装置を実現するこ
とができる。
水素の混合ガスを使用するため、プラズマ拘束ガスおよ
びシールドガスとして各々螺旋状のエアーを使用する従
来のステンレス鋼の切断と比較して、シールドガスが割
高となるが、本発明によれば、 使用量の多いプラズマ拘束ガスとして安価なエアーを
使用すること、 きれいな切断面が得られること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断面の直角度が得ら
れること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断下部には殆どドロ
スが付着しないこと、 上記〜により切断後の後処理加工が不要であるこ
とにより、総合的作業面からみて、ステンレス鋼を安価
で切断することができ、かつ作業性の良いステンレス鋼
のエアープラズマ切断方法および切断装置を実現するこ
とができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るエアープラズマ切断方法および切断装置は、プラズ
マ拘束ガスとして螺旋状のエアーを用いると共にプラズ
マアークを覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素
の混合ガスを用いるため、総合的作業面からみて、ステ
ンレス鋼を安価で切断することができ、特に、アルゴン
および水素の混合ガスからなるシールドガスがプラズマ
アークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアーク
の噴出流と平行に流出され、かつこの混合ガスにおける
水素の混合割合が１０乃至５０％とすることにより、 使用量の多いプラズマ拘束ガスとして安価なエアーを
使用すること、 きれいな切断面が得られること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断面の直角度が得ら
れること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断下部には殆どドロ
スが付着しないこと、 上記〜により切断後の後処理加工が不要であるこ
とにより、安価、かつ作業性の良いステンレス鋼のエア
ープラズマ切断を行うことができる。
係るエアープラズマ切断方法および切断装置は、プラズ
マ拘束ガスとして螺旋状のエアーを用いると共にプラズ
マアークを覆うシールドガスとしてアルゴンおよび水素
の混合ガスを用いるため、総合的作業面からみて、ステ
ンレス鋼を安価で切断することができ、特に、アルゴン
および水素の混合ガスからなるシールドガスがプラズマ
アークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマアーク
の噴出流と平行に流出され、かつこの混合ガスにおける
水素の混合割合が１０乃至５０％とすることにより、 使用量の多いプラズマ拘束ガスとして安価なエアーを
使用すること、 きれいな切断面が得られること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断面の直角度が得ら
れること、 切断進行方向に拘わらず各々の切断下部には殆どドロ
スが付着しないこと、 上記〜により切断後の後処理加工が不要であるこ
とにより、安価、かつ作業性の良いステンレス鋼のエア
ープラズマ切断を行うことができる。
【図１】本発明の実施例を示す要部断面正面図
【図２】図１における要部部品の一部断面正面図
【図３】図２の平面図
【図４】本発明の切断状態平面説明図
【図５】本発明の変形例を示す要部断面正面図
【図６】本発明におけるシールドガスとして用いるアル
ゴンおよび水素の混合ガスにおける水素濃度の切断状況
説明図
ゴンおよび水素の混合ガスにおける水素濃度の切断状況
説明図
【図７】従来例を示す要部断面正面図
【図８】従来の切断状態平面説明図
【図９】図８のVIII−VIII線断面図
１ 非消耗性電極 ７ トーチボディ ８ 中空のチップ ９ シールドガスカップ ９０１ テーパー状の放射状の溝 １０ 保護カップ １０１ テーパー凹部に続く有底状部 １１ プラズマ拘束ガス用供給口 １２ シールドガス用供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 和一 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 中谷 文彦 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内
Claims (8)
- 【請求項１】 非消耗性電極から被切断材方向にプラズ
マアークを噴出させつつ切断するステンレス鋼のエアー
プラズマ切断方法において、 プラズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーを用いると共に
プラズマアークを覆うシールドガスとしてアルゴンおよ
び水素の混合ガスを用いることを特徴とするステンレス
鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項２】 前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプ
ラズマアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマ
アークの噴出流と平行に流出されてなる請求項１に記載
のステンレス鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項３】 前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水
素の混合割合が１０乃至５０％である請求項１または２
に記載のステンレス鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項４】 非消耗性電極から被切断材方向にプラズ
マアークを噴出させつつ切断するステンレス鋼のエアー
プラズマ切断方法において、 プラズマ拘束ガスとして螺旋状のエアーおよび水素の混
合ガスを用いると共にプラズマアークを覆うシールドガ
スとしてアルゴンおよび水素の混合ガスを用いることを
特徴とするステンレス鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項５】 前記アルゴンおよび水素の混合ガスはプ
ラズマアークの噴出流と直交方向に噴出されてプラズマ
アークの噴出流と平行に流出されてなる請求項４に記載
のステンレス鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項６】 前記アルゴンおよび水素の混合ガスは水
素の混合割合が１０乃至５０％である請求項４または５
に記載のステンレス鋼のエアープラズマ切断方法。 - 【請求項７】 非消耗性電極の周囲にエアーを螺旋状に
供給するためのプラズマ拘束ガス用通路と、プラズマア
ークを覆うようにアルゴンおよび水素の混合ガスを供給
するためのシールドガス用通路とを供えたプラズマアー
ク切断用トーチと、プラズマ拘束ガス用通路に連通され
たエアー供給機と、シールドガス用通路に連通されたア
ルゴンおよび水素の混合ガス供給機とを具備してなるス
テンレス鋼のエアープラズマ切断装置。 - 【請求項８】 非消耗性電極の周囲にエアーおよび水素
の混合ガスを螺旋状に供給するためのプラズマ拘束ガス
用通路と、プラズマアークを覆うようにアルゴンおよび
水素の混合ガスを供給するためのシールドガス用通路と
を供えたプラズマアーク切断用トーチと、プラズマ拘束
ガス用通路に連通されたエアーおよび水素の混合ガス供
給機と、シールドガス用通路に連通されたアルゴンおよ
び水素の混合ガス供給機とを具備してなるステンレス鋼
のエアープラズマ切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166147A JPH11342476A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | ステンレス鋼のエアープラズマ切断方法および切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166147A JPH11342476A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | ステンレス鋼のエアープラズマ切断方法および切断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11342476A true JPH11342476A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15825935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166147A Pending JPH11342476A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | ステンレス鋼のエアープラズマ切断方法および切断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11342476A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004284944A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス加工方法及びガラス加工装置 |
| JP2018140430A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 大同特殊鋼株式会社 | 切断方法および切断装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51146351A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-15 | Kobe Steel Ltd | Method of forming welding groove |
| JPS6487082A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plasma cutting device |
| JPH06200360A (ja) * | 1991-05-07 | 1994-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ電極材料 |
| JPH06226451A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-16 | Komatsu Ltd | プラズマ切断方法および切断装置 |
| JPH07112278A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-05-02 | Komatsu Ltd | プラズマ切断方法 |
| JPH08112674A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-05-07 | Komatsu Ltd | 非導電体の切断方法 |
| JPH08215856A (ja) * | 1995-02-13 | 1996-08-27 | Komatsu Sanki Kk | プラズマ切断方法 |
| JPH09295156A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-18 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | プラズマ切断方法 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10166147A patent/JPH11342476A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (2)
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| JP2004284944A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス加工方法及びガラス加工装置 |
| JP2018140430A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 大同特殊鋼株式会社 | 切断方法および切断装置 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050428 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070521 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070711 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080110 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080212 |