JPS6316860A - エアプラズマ切断方法 - Google Patents

エアプラズマ切断方法

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JPS6316860A
JPS6316860A JP16037386A JP16037386A JPS6316860A JP S6316860 A JPS6316860 A JP S6316860A JP 16037386 A JP16037386 A JP 16037386A JP 16037386 A JP16037386 A JP 16037386A JP S6316860 A JPS6316860 A JP S6316860A
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JP
Japan
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compressed air
oil mist
air
plasma
arc
Prior art date
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Pending
Application number
JP16037386A
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English (en)
Inventor
Tadashi Hattori
服部 忠志
Takeshi Taisaku
多井作 猛
Yutaka Nakane
中根 豊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Osaki Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Osaki Electric Co Ltd filed Critical Osaki Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮呈上Ω五」」 本発明は、プラズマ作動ガスとして圧縮エアを用いるエ
アプラズマ切断方法の改良に関する。
k米■技街 周知のように、エアプラズマ切断方法は、プラズマアー
クのエネルギーを被切断材(母材)の切断すべき部位に
集中させて切断を行うプラズマ切断方法の一種であり、
そのプラズマ作動ガスとして圧縮エアを用いるものであ
る。このようなエアプラズマ切断方法には種々の形式の
切断トーチが使用されるが、最近では、電極とノズル(
チップ)との間に高周波放電を先導させてパイロットア
ークを飛ばせてから、電極と被切断材との間に主アーク
を移行させてプラズマアークとする所謂パイロットアー
ク形式の切断トーチが広く使用されており、その殆どが
圧縮エアをプラズマ作動ガス及び冷却ガスとして共用す
るタイプのものである光朋麦邂迭↓スj1ま(澗跡点 上記のようなパイロットアーク式のエアプラズマ切断に
おいては、スタート時の高周波放電からパイロット電流
への移行が容易に行われ、小さなパイロット電流で安定
且つ良好なスタート特性を持続できることが望ましいこ
とは言うまでもない。けれども、実際には20A程度の
比較的大きいバイロフト電流でもスタートが不安定にな
ることがあり、また最初スタート特性が良好でも持続性
がなく比較的短時間のうちにスタートが困難となる場合
もある。このようにスタート不良が生じると、その都度
、電極やノズルを清掃したり、部品交換を行わねばなら
ないので面倒である。特に、冷却効果を高めるためにプ
ラズマ作動ガスの流量を通常の2〜3倍に増加させる場
合は、スタート  □特性が低下するので、電圧を上げ
たり、電極とノズル間のギャップを小さくしたり、高周
波を強くしたり、パイロット電流を大きくする等の対策
が必要となり、そのため危険性、高周波ノイズ、電極や
ノズルの消耗度、エネルギーコストなどが増大するとい
った問題がある。
本発明者らは、かかる問題を解決するためスタート特性
の改善について鋭意研究を重ねた結果、プラズマ作動ガ
スとして用いる圧縮エアに含まれているオイルミストが
スタート特性に予想外の大きな悪影響を及ぼすという新
な事実を見い出し、本発明を完成するに至った。
岡踵点(W火を立丸修叫王没 即ち、本発明は、プラズマ作動ガスとして圧縮エアを用
いるエアプラズマ切断方法において、圧縮エアを供給す
る途中で該圧縮エアに含まれるオイルミストを除去する
ことにより、スタート特性を顕著に改善し、上記問題を
一挙に解決したものである。
光胛例り」【帆旌果 このようにオイルミストを除去した圧縮エアをプラズマ
作動ガスとして使用してエアプラズマ切断を行うと、切
断トーチ内部の電極やノズルにオイルミストが付着して
焼付を生じることがなくなるため、スタートの高周波放
電からパイロット電流への移行が容易に行われ、プラズ
マ作動ガスの流量を増加させても、小さなパイロット電
流で安定して切断スタートを行えるようになり、電極や
ノズルの冷却効率も良くなる。従って、従来のように電
圧を上げたり、電極とノズル間のギャップを小さくした
り、高周波を強くしたり、パイロット電流を大きくする
等の対策が不要となるので、従来よりも安全にエアプラ
ズマ切断を行うことが可能となり、また電極やノズルの
消耗度、エネルギーコストなども低減されるので、経済
性も向上するといった効果が得られる。
更に、上記のようにオイルミストの付着、焼付がなくな
ると、かなり長時間使用しても電極やノズルの汚れが少
ないため、最初の良好なスタート特性を持続できるよう
になり、耐久性が大幅に向上する。従って、電極やノズ
ルの清掃、点検、交換等、面倒な作業を行う頻度が激減
するといった効果もある。
以−Lのようなオイルミスト除去による作用効果は、供
給される圧縮エア中のオイルミスト含有量が多い場合、
即ち、圧縮エア源として例えば給油式レシプロコンプレ
ッサ等を用いる場合や、ルブリケータによりオイルを混
入させた一般の空気圧機器用の圧縮エアを共用する場合
などにおいて、特に顕著なものとなる。
ス」H舛 以下、実施例を挙げて本発明を詳述する。
第1図は本発明エアプラズマ切断方法の一実施例の説明
図であって、一般の空気圧機器用の圧縮エアをプラズマ
作動ガスとして共用する場合を示している。
図において、1はコンプレッサ等の圧縮エア源であり、
この圧縮エア源1から給気主管路2を通って送られる圧
縮エアは、まずドレインフィルタ3によって水分が除去
され、次いでレギュレータ4により所定圧力まで減圧調
整され、更にルプリケータ5によってタービン油等の潤
滑オイルが噴霧状で混合される。このように調整された
圧縮エアの一部は、分岐管路6を通り切換弁25を経て
例えばエアシリンダ等の空気圧機器7へ供給され、また
一部は分岐管路8を通りエア調整ユニット9を経てプラ
ズマ切断トーチIOへ供給され、後述するようにプラズ
マ作動ガス及び冷却ガスとして使用される。
このエア調整ユニット9は、減圧弁11と、流量調節弁
12と、オイルミスト除去器13等より構成されたもの
で、分岐管路8から送られてくる空気圧機器用の圧縮エ
アは、減圧弁11で約5kg / c mまで減圧され
、流N調節弁12で約100〜12Qj!/minの流
量に調節され、更にオイルミスト除去器13で圧縮エア
中のオイルミストが除去されて、プラズマ切断に適した
ものとなる。オイルミスト除去器13としては市販のオ
イルフィルター等が使用されるが、望ましくは油分除去
率が0.1PPMw/w程度、濾過度が0゜01μm程
度のものが使用される。
この実施例におけるエアプラズマ切断装置は、単一のプ
ラズマアーク電源14を有する所謂−電源方式のパイロ
ットアークタイプのもので、次のようにして被切断材1
8の切断を行う。まずスイッチSWをいれて高周波発生
器15により切断トーチ10の電極16−ノズル17間
に高周波電圧を印加し、高周波放電の先導によって両者
間にパイロットアークを発生させる。次いで、電極16
と被切断材18との間に主アークを移行させてプラズマ
アークとし、そのエネルギーで被切断材18を切断を行
う。尚、主アークの点弧後はパイロットアークを消弧す
る。
この装置に用いる切断トーチ10は、圧縮エアをプラズ
マ作動ガス及び冷却ガスとして共用するタイプのもので
、第2図に矢印で示すように、圧縮エアは中央の通気路
19からその外側の環状通気路20を流れる。そして、
この圧縮エアの一部は該環状通気路20の途中の通気孔
21から電極16とノズル17の隙間22に流出し、プ
ラズマ作動ガスとして図示のように渦巻き流をつくりな
がら、ノズル17先端の吐出口23から吐出される。そ
のため主アークは、このプラズマ作動ガスの圧力と渦巻
き流による熱的ピンチ作用で集中し、高温プラズマ流が
得られる。一方、圧縮エアの残りは、冷却ガスとして上
記環状通気路20から更にその外側の冷却用通気路24
を流れ、ノズル17の周囲の開放端より外部へ吐出され
る。
上記のごとくエアプラズマ切断を行うとき、圧縮エア中
にオイルミストが混入していれば、該オイルミストが電
極16やノズル17の表面に付着し、その熱で焼付を起
こすため、既述したような種々の問題が生じる。けれど
も、本実施例では、エア調整ユニット9に組込んだオイ
ル除去器13により、圧縮エアを供給する途中でオイル
ミストを除去して皆無に等しい状態とするため、オイル
ミストの付着、焼付は殆ど生じない。そのため、スター
ト時の高周波放電からパイロット電流への移行が容易に
行われ、プラズマ作動ガスの流量を増加させても、小さ
なパイロット電流で安定して切断スタートを行えるよう
になり、電極やノズルの冷却効率も良くなる。従って、
従来のように電圧を上げたり、電極とノズル間のギャッ
プを小さくしたり、高周波を強くしたり、パイロット電
流を大きくする等の対策が不要となるので、従来よりも
安全にエアプラズマ切断を行うことが可能となり、また
電極やノズルの消耗度、エネルギーコストなども低減さ
れるので、経済性も向上することになる。しかも、オイ
ルミストの付着、焼付がなくなれば、かなり長時間使用
しても電極16やノズル17に汚れを生じにくいため、
最初の良好なスタート特性を持続できるようになり、耐
久性が大幅に向上する。従って、電極やノズルの清掃、
点検、交換等、面倒な作業を行う頻度が激減することに
なる。
次に、本発明の効果を裏付ける実験例を挙げる〔実験例
〕 既述した実施例の装置を用いて、そのエア調整ユニット
により圧力的5 k g / c m、オイルミスト含
量約0.IPPM以下の圧縮エアを調整し、約110l
10l7の流量で切断トーチに供給しながら、厚さ12
mmの軟鋼板のエアプラズマ切断実験を行った。圧縮エ
アは、従来の約3倍のプラズマ作動ガス量となるように
、プラズマ作動ガスとして約3 OA’ / m i 
n 、冷却ガスとして約8Q7!/minの割合で共用
した。
この実験では、バイロフト電流が12Aと低くてもスタ
ートが容易であり、60A/140vでシャープなエア
プラズマアーク切断を行うことができた。また、切断を
繰り返し行い、1時間経過した後においても、切断トー
チの電極やノズルの汚れが殆どなく、依然として良好な
スタート特性を持続していた。
比較のために、圧縮エアとして、オイルミストを約90
PPM含んだ圧力的5 k g / c mのものを約
1104!/minの流量で供給し、同様の条件でエア
プラズマ切断実験を行ったところ、パイロット電流が2
0Aと高くてもスタートが不安定であり、切断を繰り返
し行うとき電極やノズルを清掃しなければスタートでき
ない場合が頻繁に生じた。
以上の実験結果から、本発明のエアプラズマ切断方法は
、プラズマ作動ガス量を増加した場合でも、低いパイロ
ット電流で良好なスタート特性を発揮でき、しかも耐久
性に優れていることが判る
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るエアプラズマ切断方法の一実施例
の説明図、第2図は切断トーチの要部破断図である。 〔主要符号の説明〕 1・・・圧縮エア源、5・・・ルプリケータ、9・・・
エア調整ユニット、13・・・オイル除去器、10・・
・切断トーチ、16・・・電極、17・・・ノズル、1
8・・・被切断材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラズマ作動ガスとして圧縮エアを用いるエアプ
    ラズマ切断方法において、圧縮エアを供給する途中で該
    圧縮エアに含まれているオイルミストを除去することを
    特徴とするエアプラズマ切断方法。
JP16037386A 1986-07-08 1986-07-08 エアプラズマ切断方法 Pending JPS6316860A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16037386A JPS6316860A (ja) 1986-07-08 1986-07-08 エアプラズマ切断方法

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JP16037386A JPS6316860A (ja) 1986-07-08 1986-07-08 エアプラズマ切断方法

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JPS6316860A true JPS6316860A (ja) 1988-01-23

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ID=15713564

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JP16037386A Pending JPS6316860A (ja) 1986-07-08 1986-07-08 エアプラズマ切断方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9967964B2 (en) 2014-05-30 2018-05-08 Hypertherm, Inc. Cooling plasma cutting system consumables and related systems and methods
US11622440B2 (en) 2014-05-30 2023-04-04 Hypertherm, Inc. Cooling plasma cutting system consumables and related systems and methods

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9967964B2 (en) 2014-05-30 2018-05-08 Hypertherm, Inc. Cooling plasma cutting system consumables and related systems and methods
US10827600B2 (en) 2014-05-30 2020-11-03 Hypertherm, Inc. Cooling plasma cutting system consumables and related systems and methods
US11622440B2 (en) 2014-05-30 2023-04-04 Hypertherm, Inc. Cooling plasma cutting system consumables and related systems and methods

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