WO2014104092A1 - プラズマ切断機および切断方法 - Google Patents

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WO2014104092A1
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plasma
nozzle
cutting machine
cover member
torch
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山口　義博
喜彦 上杉
康規 田中
達夫 石島
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株式会社小松製作所
コマツ産機株式会社
国立大学法人金沢大学
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    • H05H1/3457—Nozzle protection devices

Definitions

  • the present invention relates to a plasma cutting machine and a cutting method.
  • a plasma arc is generated by energizing the material to be cut and the electrode while supplying a plasma gas around the electrode provided in the plasma torch. Then, the material to be cut is cut by the heat of the plasma arc by moving the plasma torch while jetting the plasma arc toward the cutting portion of the material to be cut.
  • a material to be cut is used as the material to be cut because the material to be cut is one electrode.
  • non-ferrous metals such as low carbon steel such as mild steel and high tensile steel, high alloy steel such as stainless steel, and aluminum alloy are targets for plasma cutting.
  • high-tensile steel containing nickel and cobalt used for bridge members and the like has the property of being easily magnetized, and thus is easily magnetized by processes such as rolling, heat treatment, and surface hardening by shot blasting.
  • it is lifted by a lifting magnet during conveyance, it is easily magnetized by the magnetic force of the lifting magnet.
  • the arrows indicate the magnetic lines of force of the magnetized workpiece W.
  • the cross-sectional area of the uncut portion becomes smaller as the cutting groove becomes longer.
  • the magnetic flux leaking into the space from the cutting groove hereinafter referred to as “leakage magnetic flux”; see arrow A1
  • the plasma flux increases with the progress of cutting.
  • a phenomenon occurs in which the plasma arc is bent due to an increase in electromagnetic force received by the plasma arc. Such a phenomenon causes cutting failure.
  • the concentration of the plasma arc is reduced, and a double arc (see “DA”) that separates the plasma arc is generated.
  • DA double arc
  • the nozzle may be damaged, such as the diameter of the orifice portion of the nozzle expanding or deforming.
  • the directivity or concentration of the plasma arc jet is reduced. In this case, cutting quality deteriorates even in the absence of leakage magnetic flux.
  • Patent Document 1 discloses a plasma cutting method and a plasma cutting apparatus for solving the problems such as the deterioration of cutting quality caused by magnetic blowing as described above.
  • the plasma cutting method of Patent Literature 1 while the workpiece W is being cut by the plasma torch, an operator arranges the magnetic body so as to straddle the cutting groove. Thereby, the site
  • a chain made of a magnetic material is suspended from a holding body attached to a plasma torch. While the material to be cut is being cut by the plasma torch, the chain is in contact with the opposite part of the kerf. In this way, the leakage flux from the cut groove is reduced by short-circuiting the opposing portions of the cut groove via the chain.
  • Patent Document 1 an operator arranges a magnetic body so as to straddle a cutting groove. Therefore, the operator needs to place the magnetic member after the moving torch. Furthermore, according to the inventors' research, it has been found that if the magnetic material is placed at a position away from the torch, the effect of suppressing magnetic blowing is reduced. The torch moves at a predetermined speed, and the moving direction of the torch changes depending on the situation. Therefore, placing a magnetic body in the vicinity of the torch so as to follow the torch places a heavy burden on the operator. Moreover, when an operator walks on the cut steel plate, a steel plate vibrates and it may have a bad influence on the cut surface of a steel plate. Furthermore, since it is necessary to prepare many magnetic bodies, the plasma cutting method of Patent Document 1 is actually difficult.
  • the chain slides on the surface of the material to be cut. For this reason, the cut surface is adversely affected by generating vibration in the material to be cut. Further, there is a possibility that the chain may be caught on a workpiece standing after cutting or on a projection of dross (a solidified molten metal) adhering to the steel plate surface. Alternatively, there is a possibility that the chain falls into a cut groove or a hole in a steel plate and gets caught. In such a case, the operation of the torch may be interrupted, and cutting may be interrupted.
  • An object of the present invention is to provide a plasma cutting machine and a cutting method capable of effectively suppressing magnetic blowing while suppressing the burden on an operator and the influence on a material to be cut.
  • the plasma cutting machine includes a table, a plasma torch, a moving device, and a cover member.
  • a material to be cut is placed on the table.
  • the plasma torch has an electrode for generating a plasma arc and a nozzle having an opening through which the plasma arc passes.
  • the moving device moves the plasma torch on the table.
  • a cover member is arrange
  • the cover member has an opening through which the plasma arc passes.
  • the cover member is made of a magnetic material.
  • the plasma cutting machine includes a table, a plasma torch, and a moving device.
  • a material to be cut is placed on the table.
  • the moving device moves the plasma torch on the table.
  • the plasma torch includes an electrode for generating a plasma arc, a nozzle having an opening through which the plasma arc passes, and a cover member.
  • a cover member is arrange
  • the cover member has an opening through which the plasma arc passes.
  • the cover member is made of a magnetic material.
  • the cutting method includes the following steps.
  • the first step is a step of attaching a cover member to the plasma torch.
  • the second step is a step of cutting the material to be cut using a plasma torch.
  • the plasma torch has an electrode for generating a plasma arc and a nozzle having an opening through which the plasma arc passes.
  • the cover member has an opening through which the plasma arc passes.
  • the cover member is made of a magnetic material.
  • the cover member is attached to the plasma torch so as to cover the nozzle in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle.
  • the plasma cutting method and the plasma cutting device according to the prior art try to suppress magnetic blowing by reducing the leakage magnetic flux from the cutting groove.
  • the inventors of the present invention can perform magnetic blowing if the influence of magnetism on the plasma arc inside the nozzle and the plasma arc immediately after jetting from the nozzle can be suppressed even if the leakage magnetic flux from the cutting groove is high. It was found that it can be effectively suppressed.
  • the magnetic cover member is disposed so as to cover the nozzle in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle. Therefore, the cover member suppresses the leakage magnetic flux from the cutting groove from reaching the plasma arc in the vicinity of the nozzle. Thereby, magnetic blowing can be suppressed while suppressing the burden on the operator and the influence on the workpiece.
  • the magnetic cover member is attached to the plasma torch so as to cover the nozzle in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle. Therefore, the cover member suppresses the leakage magnetic flux from the cutting groove from reaching the plasma arc in the vicinity of the nozzle. Thereby, magnetic blowing can be suppressed while suppressing the burden on the operator and the influence on the workpiece.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows simply the whole structure of the plasma cutting machine which concerns on 1st Embodiment. It is sectional drawing of the plasma torch of a plasma cutting machine. It is the figure which looked at the plasma torch from the lower part. It is a figure explaining the effect of the magnetic blow prevention by the shield cap of a plasma torch. It is a figure explaining the effect of the magnetic blow prevention by the metal plate of the plasma cutting machine concerning 2nd Embodiment. It is a figure explaining the effect of the magnetic blow prevention by the cap of the plasma cutting machine concerning a 3rd embodiment. It is a figure explaining the generation
  • FIG. 1 is a diagram simply showing the overall configuration of one embodiment of a plasma cutting machine according to the first embodiment.
  • the plasma cutting machine 1 includes a table 2, a plasma torch 3, and a moving device 4.
  • a material to be cut W is placed on the table 2.
  • the plasma torch 3 ejects a plasma arc and cuts the workpiece W.
  • the moving device 4 moves the plasma torch 3 on the table 2. Specifically, the moving device 4 moves the plasma torch 3 in the X (vertical), Y (horizontal), and Z (height) directions with respect to the workpiece W.
  • the moving device 4 includes a moving carriage 41, an arm 42, and a carriage 43.
  • the movable carriage 41 reciprocates in the X direction on the side of the table 2.
  • the arm 42 is disposed so as to extend upward from the table 2 in the Y direction from the movable carriage 41.
  • the carriage 43 supports the plasma torch 3 so as to be capable of reciprocating in the Z direction.
  • the carriage 43 reciprocates on the arm 42 in the Y direction.
  • a power supply circuit and a control device are arranged in the movable carriage 41 or the table 2.
  • the power supply circuit and the control device are devices for generating pilot arcs and plasma arcs in the plasma torch 3 and controlling those arcs.
  • a gas system for supplying a gas such as plasma gas or assist gas to the plasma torch 3 and a cooling system for supplying a coolant to the plasma torch 3 are also provided.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view along the central axis of the plasma torch 3.
  • the plasma torch 3 includes a torch body 11 and a plurality of parts that are detachably attached to the torch body 11.
  • the plurality of parts are an electrode 12, an insulating swirler 13, a nozzle 14, an inner cap 15, a shield cap 16, a retainer cap 17, and the like.
  • the torch main body 11 includes a base portion 21, an electrode base 22, a nozzle base 23, an insulating sleeve 24, an electrode cooling pipe 25, a coolant supply pipe 26, and a coolant discharge pipe 27.
  • the base part 21 has a substantially cylindrical shape.
  • An electrode pedestal 22 is attached to the tip of the base portion 21.
  • the electrode base 22 has a substantially cylindrical shape.
  • a nozzle pedestal 23 is disposed outside the electrode pedestal 22.
  • the nozzle pedestal 23 has a substantially cylindrical shape.
  • An insulating sleeve 24 for electrically insulating the electrode base 22 and the nozzle base 23 is sandwiched between the electrode base 22 and the nozzle base 23.
  • An electrode cooling pipe 25 is disposed inside the electrode base 22.
  • the base portion 21, the electrode base 22, the nozzle base 23, the insulating sleeve 24, and the electrode cooling pipe 25 are arranged coaxially.
  • the electrode pedestal 22 is connected to a terminal for energizing the electrode 12 of the arc power supply circuit described above via electrical wiring (not shown) in the base portion 21.
  • the electrode base 22 is made of metal.
  • the proximal end portion of the electrode 12 is detachably inserted into the distal end portion of the electrode base 22.
  • the electrode 12 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper.
  • the electrode 12 is formed of a nonmagnetic material.
  • the electrode 12 has a substantially cylindrical shape with a closed tip.
  • a refractory metal insert 120 for emitting thermionic electrons is embedded in the tip of the electrode 12.
  • the electrode base 22 and the electrode 12 are in contact with each other.
  • the electrode pedestal 22 and the electrode 12 are electrically connected through a contact surface between the electrode pedestal 22 and the electrode 12.
  • the nozzle pedestal 23 is made of metal, and is connected to the nozzle 14 energization terminal of the arc power supply circuit described above via electric wiring (not shown) in the base portion 21.
  • the proximal end portion of the nozzle 14 is detachably inserted into the distal end portion of the nozzle base 23.
  • the nozzle 14 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper.
  • the nozzle 14 is formed of a nonmagnetic material.
  • the tip of the nozzle 14 has an orifice 31.
  • the orifice 31 is an opening through which the plasma arc passes.
  • An O-ring 32 is sandwiched between the inner surface of the distal end portion of the nozzle base 23 and the outer surface of the proximal end portion of the nozzle 14.
  • the O-ring 32 seals between the inner space (plasma gas passage 33) at the tip of the nozzle base 23 and the outer space (coolant passage 34) of the nozzle 14.
  • the insulating swirler 13 has a substantially cylindrical shape.
  • the insulating swirler 13 is inserted between the electrode 12 and the nozzle 14.
  • the insulating swirler 13 ensures electrical insulation between the electrode 12 and the nozzle 14.
  • the insulating swirler 13 has a gas hole (not shown).
  • the plasma gas flow flows from a plasma gas passage 33 communicating with a passage (not shown) at the tip of the nozzle base 23 into a plasma gas passage 35 inside the nozzle 14 through a gas hole in the insulating swirler 13.
  • the insulating swirler 13 imparts a swirling motion to the plasma gas flow to secure the plasma arc to the insert 120 at the tip of the electrode 12.
  • the inner cap 15 is attached to the outer surface of the base portion 21.
  • the inner cap 15 is disposed so as to cover the nozzle base 23 and the nozzle 14.
  • the inner cap 15 has an opening 36.
  • the tip of the nozzle 14 projects downward through the opening 36 of the inner cap 15.
  • a coolant passage 34 is provided between the inner surface of the inner cap 15 and the outer surface of the nozzle 14.
  • the inner cap 15 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper or brass.
  • the inner cap 15 is made of a nonmagnetic material.
  • the retainer cap 17 is detachably attached to the outer periphery of the base portion 21.
  • the tip of the retainer cap 17 holds the shield cap 16.
  • a base end portion of the retainer cap 17 is detachably attached to the base portion 21.
  • the retainer cap 17 is disposed so as to cover the inner cap 15.
  • the retainer cap 17 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper or brass.
  • the retainer cap 17 is made of a nonmagnetic material.
  • Assist gas passage 37 is provided between the inner surface of retainer cap 17 and the outer surface of inner cap 15.
  • the assist gas passage 37 imparts a swivel for controlling the bevel angle to the assist gas flow and guides the assist gas flow around the outlet of the orifice 31 of the nozzle 14.
  • the shield cap 16 is detachably attached to the retainer cap 17. Therefore, the shield cap 16 is provided in a replaceable manner.
  • the shield cap 16 is disposed below the tip of the nozzle 14 so as to cover the tip of the nozzle 14. That is, the shield cap 16 is disposed so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • FIG. 3 is a view of the plasma torch 3 as viewed from below.
  • the shield cap 16 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the axial direction of the nozzle 14. That is, the shield cap 16 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the direction in which the plasma arc is ejected.
  • the outer shape of the shield cap 16 is larger than the outer shape of the nozzle 14.
  • the shield cap 16 is made of a magnetic material.
  • the shield cap 16 is made of carbon steel.
  • the shield cap 16 has an opening 38 through which the plasma arc passes.
  • the diameter of the opening 38 of the shield cap 16 is larger than the diameter of the orifice 31 of the nozzle 14 and smaller than the outer diameter of the nozzle 14.
  • the coolant supply pipe 26 and the coolant discharge pipe 27 are inserted from the base end surface of the base portion 21 into the base portion 21.
  • the coolant supply pipe 26 is connected to the electrode cooling pipe 25.
  • the inner space of the electrode pedestal 22 communicates with the coolant supply passage 52 in the nozzle pedestal 23 via the communication passage 51 in the base portion 21.
  • the coolant supply passage 52 communicates with the coolant passage 34 outside the nozzle 14.
  • the coolant passage 34 communicates with the coolant discharge passage 53 in the nozzle base 23.
  • the coolant discharge passage 53 is connected to the coolant discharge pipe 27.
  • the cooling liquid is supplied to the cooling liquid supply pipe 26 from the above-described cooling system.
  • the coolant is supplied from the coolant supply pipe 26 through the electrode cooling pipe 25 to the inside of the tip portion of the electrode 12. Thereby, the electrode 12 is cooled.
  • the coolant further cools the electrode 12 by flowing along the inner surface of the electrode 12.
  • the coolant is supplied to the coolant passage 34 through the inner space of the electrode base 22, the communication passage 51, and the coolant supply passage 52.
  • the coolant flows along the outer surface of the nozzle 14 and the inner surface of the inner cap 15, thereby cooling the nozzle 14 and the inner cap 15.
  • the coolant returns to the above-described cooling system through the coolant discharge passage 53 and the coolant discharge pipe 27 in the nozzle base 23.
  • the user When cutting the workpiece W using the plasma cutting machine 1 described above, the user attaches a shield cap 16 made of a magnetic material to the plasma torch 3. As a result, the shield cap 16 is attached so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • the user may replace the existing non-magnetic shield cap 16 of the plasma torch 3 with a magnetic shield cap 16. Then, the user cuts the workpiece W using the plasma torch 3.
  • the shield cap 16 made of a magnetic material is disposed so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14. Further, the shield cap 16 moves together with the nozzle 14 while maintaining the above arrangement by moving the plasma torch 3. Accordingly, as shown in FIG. 4, the shield cap 16 prevents the leakage magnetic flux from the cutting groove (see arrow A ⁇ b> 1) from reaching the plasma arc in the vicinity of the nozzle 14. Thereby, magnetic blowing can be suppressed while suppressing the burden on the operator and the influence on the workpiece W to be small. In particular, it is possible to effectively suppress a double arc that gives a large damage to the nozzle.
  • the shield cap 16 when the shield cap 16 is made of a magnetic material, there is a problem that the shield cap 16 is magnetized due to continuous use of the shield cap 16. That is, when the shield cap 16 is made of a magnetic material, the shield cap 16 is magnetized into a permanent magnet by being exposed to the magnetism excited by the plasma arc for a long time. When the shield cap 16 is magnetized, the problem of cutting failure and double arc similar to the magnetic blowing caused by the magnetization of the workpiece W may occur. Due to the problem of magnetization of the shield cap 16, conventionally, the shield cap 16 is usually formed of a non-magnetic material. However, in the plasma cutting machine 1 according to the present embodiment, a shield cap 16 made of a magnetic material is used from the viewpoint of suppressing magnetic blowing. The shield cap 16 is detachable. For this reason, when the shield cap 16 is magnetized, the problem of magnetization of the shield cap 16 can be easily solved by removing the shield cap 16 from the plasma torch 3 and removing the magnetism by the demagnet
  • the shield cap 16 made of a magnetic material is not in contact with the workpiece W. For this reason, the bad influence to the cut surface by a vibration can be prevented.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the plasma cutting machine according to the second embodiment.
  • the plasma cutting machine includes a metal plate 61.
  • the metal plate 61 is made of a magnetic material such as carbon steel.
  • the metal plate 61 is attached to the plasma torch 3.
  • the metal plate 61 may be attached to the moving device 4 described above.
  • the metal plate 61 is detachably attached to the plasma torch 3, the movable carriage 41, and the like. That is, the metal plate 61 is provided in a replaceable manner.
  • the metal plate 61 is arranged to face the tip of the plasma torch 3 in the direction of plasma arc ejection. That is, the metal plate 61 is disposed so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • the metal plate 61 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the axial direction of the nozzle 14. That is, the metal plate 61 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the direction in which the plasma arc is ejected.
  • the metal plate 61 has an opening 62 through which a plasma arc passes. The diameter of the opening 62 of the metal plate 61 is smaller than the outer diameter of the nozzle 14.
  • the user When cutting the workpiece W using the plasma cutting machine described above, the user attaches a magnetic metal plate 61 to the plasma cutting machine. Thereby, the metal plate 61 is attached so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • the user may attach the magnetic metal plate 61 to the plasma cutting machine using the existing plasma torch 3. Therefore, the shield cap 16 may be made of a nonmagnetic material. Then, the user cuts the workpiece W using the plasma torch 3.
  • the other configuration of the plasma cutting machine according to the embodiment is the same as that of the plasma cutting machine 1 according to the first embodiment.
  • the plasma cutting machine according to the embodiment can achieve the same effects as the plasma cutting machine 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the plasma cutting machine according to the third embodiment.
  • the plasma cutting machine includes a cap 71.
  • the cap 71 is made of a magnetic material such as carbon steel, for example.
  • the cap 71 is detachably attached to the tip of the plasma torch 3. That is, the cap 71 is provided so as to be replaceable.
  • the cap 71 is attached to the retainer cap 17 or the torch body 11.
  • the cap 71 covers the shield cap 16 from the outside.
  • the cap 71 covers the retainer cap 17 from the outside.
  • the cap 71 is disposed so as to face the tip of the plasma torch 3 in the plasma arc ejection direction. That is, the cap 71 is disposed so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • the cap 71 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the axial direction of the nozzle 14. That is, the cap 71 is disposed so as to overlap the nozzle 14 when viewed from the direction in which the plasma arc is ejected.
  • the cap 71 has an opening 72 through which the plasma arc passes. The diameter of the opening 72 of the cap 71 is smaller than the outer diameter of the nozzle 14.
  • the user attaches a magnetic material cap 71 to the plasma torch 3.
  • the cap 71 is attached so as to cover the nozzle 14 in the direction in which the plasma arc is ejected from the nozzle 14.
  • the user may attach a cap 71 made of a magnetic material to the existing plasma torch 3. Therefore, the shield cap 16 may be made of a nonmagnetic material. Then, the user cuts the workpiece W using the plasma torch 3.
  • the other configuration of the plasma cutting machine according to the embodiment is the same as that of the plasma cutting machine 1 according to the first embodiment.
  • the plasma cutting machine according to the embodiment can achieve the same effects as the plasma cutting machine 1 according to the first embodiment.
  • the structure of the plasma torch 3 is not limited to the structure described above, and may be changed.
  • the shapes of the torch body 11, the electrode 12, the nozzle 14, the inner cap 15, the shield cap 16, or the retainer cap 17 may be changed.
  • the coolant supply path and the discharge path may be changed.
  • the material of the electrode 12 and the nozzle 14 is not limited to copper, but may be other materials.
  • the material of the electrode 12 and the nozzle 14 preferably has high thermal conductivity and electrical conductivity.
  • the material of the inner cap 15 and the retainer cap 17 is not limited to copper or brass but may be other materials.
  • the material of the inner cap 15 and the retainer cap 17 preferably has a high thermal conductivity.
  • the material of the shield cap 16 is not limited to carbon steel but may be another magnetic body.
  • the present invention it is possible to provide a plasma cutting machine and a cutting method capable of suppressing magnetic blow while suppressing the burden on the operator and the influence on the material to be cut.

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Abstract

　プラズマアークを噴出して、被切断材（Ｗ）を切断するプラズマトーチ(３)に、磁性体製であるプラズマアークが通る開口を有するカバー部材を、ノズル（１４）からのプラズマアークの噴出方向においてノズル（１４）を覆うように配置するとで、磁気吹きによるプラズマアークの曲がり、集中性の低下を抑制する。

Description

プラズマ切断機および切断方法
　本発明は、プラズマ切断機および切断方法に関する。
　プラズマ切断では、プラズマトーチに設けられた電極の周囲にプラズマガスを供給しつつ被切断材と電極とに通電することで、プラズマアークを発生させる。そして、プラズマアークを被切断材の切断部位に向けて噴射しながらプラズマトーチを移動させることで、プラズマアークの熱によって被切断材を切断する。
　プラズマ切断では被切断材を一方の電極とするため、通電性を有する材料が被切断材として用いられる。一般的には軟鋼や高張力鋼等の低炭素鋼や、ステンレス鋼等の高合金鋼およびアルミニウム合金等の非鉄金属がプラズマ切断の対象となる。例えば、橋梁部材等で用いられるニッケルやコバルトを含む高張力鋼は磁化し易いという性質を有しているため、圧延、熱処理、ショットブラストによる表面硬化などの処理によって容易に磁化する。或いは、搬送時にリフティングマグネットによって吊り上げられる場合には、リフティングマグネットの磁力によって容易に磁化する。
　磁化した被切断材をプラズマ切断によって切断する場合、被切断材の磁気により、プラズマアークに電磁力が作用して、プラズマアークが曲げられたり集中性が低下したりする現象が発生することが知られている。このような現象は、「磁気吹き（magnetic arc blow）」と呼ばれている。以下、磁気吹きの発生原因についての推測を図７及び図８を参照して説明する。
　図７において矢印は、磁化した被切断材Ｗの磁力線を示している。図７に示すように、プラズマ切断によって被切断材Ｗを切断する場合、切断溝が長くなるほど、未切断部分の断面積が小さくなる。このため、切断の進行に伴って磁束密度が増大することにより、切断溝から空間に漏れ出てくる磁束（以下、「漏れ磁束」と呼ぶ。矢印Ａ１参照）が増大する。その結果、プラズマアークが受ける電磁力が強まることにより、プラズマアークが曲げられるという現象が発生する。このような現象は、切断不良の原因となる。或いは、図８に示すように、漏れ磁束によって、プラズマアークの集中性が低下して、プラズマアークが分離するダブルアーク（符号“ＤＡ”参照）が発生する。ダブルアークが発生すると、ノズルのオリフィス部の径が拡大したり、変形したりするなど、ノズルが損傷する可能性がある。このようにノズルが損傷すると、プラズマアークの噴流の指向性あるいは集中性が低下する。この場合、漏れ磁束が無いところでも切断品質が低下する。
　上記のような磁気吹きによる切断品質の低下等の問題を解決するためのプラズマ切断方法及びプラズマ切断装置が特許文献１に開示されている。特許文献１のプラズマ切断方法では、プラズマトーチによって被切断材Ｗが切断されている間、作業員が、磁性体を切断溝を跨ぐように配置していく。これにより、切溝の対向する部位が磁性体を介して短絡されることで、切断溝からの漏れ磁束が低減される。
　また、特許文献１のプラズマ切断装置では、プラズマトーチに取り付けられた保持体から磁性体からなるチェーンが吊り下げられている。プラズマトーチによって被切断材が切断されている間、チェーンは切溝の対向する部位に接触している。このように、切溝の対向する部位がチェーンを介して短絡されることで、切断溝からの漏れ磁束が低減される。
特開２００９－２１４１６５号公報
　特許文献１のプラズマ切断方法では、作業員が、磁性体を切断溝を跨ぐように配置していく。従って、作業者は、移動するトーチの後について磁性体の部材を置いていく必要がある。さらに、発明者らの研究によると、磁性体がトーチから離れた位置に置かれると、磁気吹きの抑制の効果が減ずることが分かっている。トーチは、所定の速度で移動しており、トーチの移動方向は、状況によって変化する。従って、トーチを追いかけるようにトーチの近傍に磁性体を配置していくことは、作業者にとって負担が大きい。また、切断している鋼板の上を作業者が歩くことで鋼板が振動し、鋼板の切断面に悪影響を与えることもありうる。さらに、多くの磁性体を用意する必要があるため、特許文献１のプラズマ切断方法は、現実的には困難である。
　特許文献１のプラズマ切断装置では、チェーンが被切断材の表面上を摺動していくことになる。このため、被切断材に振動を発生させることにより、切断面に悪影響を与える。また、切断後に立ち上がっているワーク、あるいは、鋼板表面に付着しているドロス（溶融金属が凝固したもの）の突起にチェーンが引っかかる可能性がある。あるいは、切断溝や鋼板の穴にチェーンが落ち込んで引っかかる可能性もある。このような場合、トーチの運行に障害が出て、切断が中断することがあり得る。
　また、磁気吹きの抑制のためには、できるだけトーチに近い位置で切断溝を磁性体で接続する必要がある。さらに、磁性体による接続面積はできるだけ広いことが好ましい。しかし、特許文献１のプラズマ切断装置で用いられているチェーンでは、十分な接続面積を確保するのが困難である。このため、磁気吹き抑制の効果は制限される。
　本発明の課題は、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、有効に磁気吹きを抑えることができるプラズマ切断機および切断方法を提供することにある。
　本発明の第１の態様に係るプラズマ切断機は、テーブルと、プラズマトーチと、移動装置と、カバー部材とを備える。テーブルには、被切断材が載置される。プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルとを有する。移動装置は、プラズマトーチをテーブル上で移動させる。カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。
　本発明の第２の態様に係るプラズマ切断機は、テーブルと、プラズマトーチと、移動装置とを備える。テーブルには、被切断材が載置される。移動装置は、プラズマトーチをテーブル上で移動させる。プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルと、カバー部材とを有する。カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。
　本発明の第３の態様に係る切断方法は、次の工程を備える。第１の工程は、プラズマトーチにカバー部材を取り付ける工程である。第２の工程は、プラズマトーチを用いて被切断材を切断する工程である。ここで、プラズマトーチは、プラズマアークを発生させるための電極と、プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有する。カバー部材は、プラズマアークが通る開口を有する。カバー部材は、磁性体製である。第１の工程では、カバー部材は、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように、プラズマトーチに取り付けられる。
　従来技術に係るプラズマ切断方法及びプラズマ切断装置は、切断溝からの漏れ磁束を減らすことによって、磁気吹きを抑えようとするものである。これに対して、本発明の発明者らは、切断溝からの漏れ磁束が高くても、ノズル内部のプラズマアークおよびノズルから噴出した直後のプラズマアークへの磁気の影響を抑制できれば、磁気吹きを効果的に抑えることが可能であることを見出した。
　本発明の第１の態様及び第２の態様に係るプラズマ切断機では、磁性体製のカバー部材が、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように配置される。従って、切断溝からの漏れ磁束がノズル近傍のプラズマアークに到達することが、カバー部材によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。
　本発明の第３の態様に係る切断方法では、磁性体製のカバー部材が、ノズルからのプラズマアークの噴出方向においてノズルを覆うように、プラズマトーチに取り付けられる。従って、切断溝からの漏れ磁束がノズル近傍のプラズマアークに到達することが、カバー部材によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。
第１実施形態に係るプラズマ切断機の全体構成を簡略に示す斜視図である。 プラズマ切断機のプラズマトーチの断面図である。 プラズマトーチを下方から見た図である。 プラズマトーチのシールドキャップによる磁気吹き防止の効果を説明する図である。 第２実施形態に係るプラズマ切断機の金属板による磁気吹き防止の効果を説明する図である。 第３実施形態に係るプラズマ切断機のキャップによる磁気吹き防止の効果を説明する図である。 従来技術に係る磁気吹きの発生原因を説明する図である。 従来技術に係る磁気吹きの発生原因を説明する図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るプラズマ切断機の一実施形態の全体構成を簡単に示す図である。図１に示すように、プラズマ切断機１は、テーブル２と、プラズマトーチ３と、移動装置４とを備える。テーブル２には、被切断材Ｗが載置される。プラズマトーチ３は、プラズマアークを噴出して、被切断材Ｗを切断する。
　移動装置４は、プラズマトーチ３をテーブル２上で移動させる。詳細には、移動装置４は、プラズマトーチ３を被切断材Ｗに対してＸ（縦），Ｙ（横）及びＺ（高さ）方向に移動させる。移動装置４は、移動台車４１と、アーム４２と、キャリッジ４３とを有する。移動台車４１は、テーブル２の側方においてＸ方向に往復移動する。アーム４２は、移動台車４１からＹ方向にテーブル２の上方へ延びるように配置されている。キャリッジ４３は、プラズマトーチ３をＺ方向へ往復移動可能に支持する。キャリッジ４３は、アーム４２上をＹ方向に往復移動する。
　移動台車４１或いはテーブル２内には、図示しない電源回路及び制御装置が配置されている。電源回路及び制御装置は、プラズマトーチ３においてパイロットアークやプラズマアークを発生させ、それらのアークを制御するための装置である。図示していないが、プラズマトーチ３へプラズマガスやアシストガスなどのガスを供給するガスシステム、及び、プラズマトーチ３へ冷却液を供給する冷却システムなども設けられる。
　図２は、プラズマトーチ３の中心軸に沿った断面図を示す。図２に示すように、プラズマトーチ３は、トーチ本体１１と、トーチ本体１１に着脱可能に取りつけられる複数の部品を有する。複数の部品は、電極１２、絶縁スワラ１３、ノズル１４、インナーキャップ１５、シールドキャップ１６、及びリテーナキャップ１７などである。
　トーチ本体１１は、ベース部２１、電極台座２２、ノズル台座２３、絶縁スリーブ２４、電極冷却パイプ２５、冷却液供給パイプ２６、冷却液排出パイプ２７を有する。
　ベース部２１は概略円柱状の形状を有する。ベース部２１の先端部には、電極台座２２が取り付けられる。電極台座２２は、概略円筒状の形状を有する。電極台座２２の外側には、ノズル台座２３が配置される。ノズル台座２３は、概略円筒状の形状を有する。電極台座２２とノズル台座２３の間には、電極台座２２とノズル台座２３とを電気的に絶縁するための絶縁スリーブ２４が挟み込まれる。電極台座２２の内側には、電極冷却パイプ２５が配置される。ベース部２１、電極台座２２、ノズル台座２３、絶縁スリーブ２４、及び電極冷却パイプ２５は同軸に配置される。
　電極台座２２は、ベース部２１内の電気配線（図示省略）を介して、上述したアーク電源回路の電極１２への通電用の端子に接続される。電極台座２２は、金属製である。電極台座２２の先端部内に、電極１２の基端部が、着脱可能に挿入される。
　電極１２は、例えば銅などの高い熱伝導度を有する金属製である。電極１２は、非磁性体で形成される。電極１２は、先端の閉じた概略円筒形状を有する。電極１２の先端部には、熱電子放出するための高融点金属製のインサート１２０が埋め込まれている。電極台座２２と電極１２とは互いに接触している。電極台座２２と電極１２とは、電極台座２２と電極１２との接触面を通じて、電気的に接続される。電極１２が電極台座２２に装着されると、電極冷却パイプ２５が、電極１２の内側空間に挿入される。
　ノズル台座２３は金属製であり、ベース部２１内の電気配線（図示省略）を介して、上述したアーク電源回路のノズル１４通電用の端子へ接続される。ノズル台座２３の先端部に、ノズル１４の基端部が、着脱可能に挿入される。ノズル１４がノズル台座２３に装着されると、ノズル１４の中心軸と電極１２の中心軸とが同軸に配置される。
　ノズル１４は、例えば銅などの高い熱伝導度を有する金属製である。ノズル１４は、非磁性体で形成される。ノズル１４の先端部は、オリフィス３１を有する。オリフィス３１は、プラズマアークが通る開口である。ノズル台座２３の先端部の内面と、ノズル１４の基端部の外面との間には、Ｏリング３２が挟み込まれている。Ｏリング３２は、ノズル台座２３の先端部の内側空間（プラズマガス通路３３）とノズル１４の外側空間（冷却液通路３４）との間をシールする。
　絶縁スワラ１３は、概略円筒状の形状を有する。絶縁スワラ１３は、電極１２とノズル１４との間に挿入される。絶縁スワラ１３は、電極１２とノズル１４との間の電気的絶縁を確保する。また、絶縁スワラ１３は、図示しないガス穴を有している。プラズマガス流は、ノズル台座２３の先端部の図示されていない通路に連通するプラズマガス通路３３から、絶縁スワラ１３のガス穴を通じてノズル１４の内側のプラズマガス通路３５に流入する。プラズマガス流がガス穴を通過する際に、絶縁スワラ１３は、プラズマアークを電極１２の先端のインサート１２０に固定するために、プラズマガス流に旋回運動を与える。
　インナーキャップ１５は、ベース部２１の外面に取り付けられる。インナーキャップ１５は、ノズル台座２３とノズル１４とを覆うように配置される。インナーキャップ１５は開口３６を有している。ノズル１４の先端部は、インナーキャップ１５の開口３６を通って下方に突出している。インナーキャップ１５の内面とノズル１４の外面との間には、冷却液通路３４が設けられる。インナーキャップ１５は、例えば銅や真鍮などの高い熱伝導度を有する金属製である。インナーキャップ１５は、非磁性体製である。
　リテーナキャップ１７は、ベース部２１の外周に着脱可能に取り付けられる。リテーナキャップ１７の先端部は、シールドキャップ１６を保持する。リテーナキャップ１７の基端部は、ベース部２１に着脱可能に取り付けられる。リテーナキャップ１７は、インナーキャップ１５を覆うように配置される。リテーナキャップ１７は、例えば銅や真鍮などの高い熱伝導度を有する金属製である。リテーナキャップ１７は、非磁性体製である。
　リテーナキャップ１７の内面と、インナーキャップ１５の外面との間には、アシストガス通路３７が設けられる。アシストガス通路３７は、アシストガス流にベベル角制御用の旋回を与えると共に、アシストガス流をノズル１４のオリフィス３１の出口の周囲へ導く。
　シールドキャップ１６は、リテーナキャップ１７に着脱可能に取り付けられる。従って、シールドキャップ１６は、交換可能に設けられる。シールドキャップ１６は、ノズル１４の先端部の下方において、ノズル１４の先端部を覆うように配置される。すなわち、シールドキャップ１６は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。
　図３は、プラズマトーチ３を下方から見た図である。図３に示すように、シールドキャップ１６は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、シールドキャップ１６は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。また、シールドキャップ１６の外形は、ノズル１４の外形よりも大きい。シールドキャップ１６は、磁性体製である。例えば、シールドキャップ１６は炭素鋼で形成される。シールドキャップ１６は、プラズマアークが通る開口３８を有する。シールドキャップ１６の開口３８の直径は、ノズル１４のオリフィス３１の直径よりも大きく、ノズル１４の外径よりも小さい。
　冷却液供給パイプ２６及び冷却液排出パイプ２７は、ベース部２１の基端面からベース部２１の内部へ挿入されている。冷却液供給パイプ２６は、電極冷却パイプ２５に接続されている。電極台座２２の内側空間は、ベース部２１内の連通路５１を介してノズル台座２３内の冷却液供給通路５２に連通している。冷却液供給通路５２は、ノズル１４の外側の冷却液通路３４に連通している。冷却液通路３４は、ノズル台座２３内の冷却液排出通路５３に連通している。冷却液排出通路５３は、冷却液排出パイプ２７に接続されている。
　上述した冷却システムから、冷却液が冷却液供給パイプ２６に供給される。冷却液は、冷却液供給パイプ２６から、電極冷却パイプ２５を通って電極１２の先端部の内側に供給される。これにより、電極１２が冷却される。冷却液は、電極１２の内面に沿って流れることにより、電極１２をさらに冷却する。そして、冷却液は、電極台座２２の内側空間と、連通路５１と、冷却液供給通路５２とを通って、冷却液通路３４に供給される。これにより、冷却液が、ノズル１４の外面とインナーキャップ１５の内面とに沿って流れることにより、ノズル１４及びインナーキャップ１５が冷却される。そして、冷却液は、ノズル台座２３内の冷却液排出通路５３と冷却液排出パイプ２７とを通って上述した冷却システムへ戻る。
　上述したプラズマ切断機１を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマトーチ３に、磁性体製のシールドキャップ１６を取り付ける。これにより、シールドキャップ１６が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、プラズマトーチ３の既存の非磁性体製のシールドキャップ１６を、磁性体製のシールドキャップ１６に交換してもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
　本実施形態に係るプラズマ切断機１では、磁性体製のシールドキャップ１６が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。また、シールドキャップ１６は、プラズマトーチ３が移動することにより、上記の配置を維持しながらノズル１４と共に移動する。従って、図４に示すように、切断溝からの漏れ磁束（矢印Ａ１参照）がノズル１４近傍のプラズマアークに到達することが、シールドキャップ１６によって抑えられる。これにより、作業者の負担及び被切断材Ｗへの影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができる。特に、ノズルに大きな損傷をあたえるダブルアークを有効に抑制することができる。
　また、シールドキャップ１６が磁性体製である場合、シールドキャップ１６の継続使用により、シールドキャップ１６が磁化するという問題が生じる。すなわち、シールドキャップ１６が磁性体製である場合、シールドキャップ１６がプラズマアークにより励起される磁気に、長時間、曝されることにより、シールドキャップ１６が磁化して永久磁石となる。シールドキャップ１６が磁化すると、被切断材Ｗの磁化による磁気吹きと同様の切断不良やダブルアークの問題が生じうる。このシールドキャップ１６の磁化という問題が故に、従来、シールドキャップ１６は非磁性体で形成されることが通常である。しかし、本実施形態に係るプラズマ切断機１では、磁気吹きを抑制する観点から、磁性体製のシールドキャップ１６を用いる。そして、シールドキャップ１６は着脱可能である。このため、シールドキャップ１６が磁化したときには、シールドキャップ１６をプラズマトーチ３から取り外して、消磁気装置により磁気を除去することで、シールドキャップ１６の磁化の問題を容易に解決することができる。
　さらに、磁性体製のシールドキャップ１６は、被切断材Ｗと非接触である。このため、振動による切断面への悪影響を防止することができる。
　次に、第２実施形態に係るプラズマ切断機について説明する。図５は、第２実施形態に係るプラズマ切断機の一部を示す断面図である。図５に示すように、プラズマ切断機は、金属板６１を備える。金属板６１は、例えば炭素鋼などの磁性体製である。金属板６１は、プラズマトーチ３に取り付けられる。或いは、金属板６１は、上述した移動装置４に取り付けられてもよい。金属板６１は、プラズマトーチ３や移動台車４１などに着脱可能に取り付けられる。すなわち、金属板６１は、交換可能に設けられる。
　金属板６１は、プラズマアークの噴出方向にプラズマトーチ３の先端部に対向して配置される。すなわち、金属板６１は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。金属板６１は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、金属板６１は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。金属板６１は、プラズマアークが通る開口６２を有する。金属板６１の開口６２の直径は、ノズル１４の外径よりも小さい。
　上述したプラズマ切断機を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマ切断機に、磁性体製の金属板６１を取り付ける。これにより、金属板６１が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、既存のプラズマトーチ３を用いたプラズマ切断機に磁性体製の金属板６１を取り付けてもよい。従って、シールドキャップ１６は、非磁性体製であってもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
　第２に実施形態に係るプラズマ切断機の他の構成は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様である。第２に実施形態に係るプラズマ切断機は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様の効果を奏することができる。
　次に、第３実施形態に係るプラズマ切断機について説明する。図６は、第３実施形態に係るプラズマ切断機の一部を示す断面図である。図６に示すように、プラズマ切断機は、キャップ７１を備える。キャップ７１は、例えば炭素鋼などの磁性体製である。キャップ７１は、プラズマトーチ３の先端部に着脱可能に取り付けられる。すなわち、キャップ７１は、交換可能に設けられる。例えば、キャップ７１は、リテーナキャップ１７或いはトーチ本体１１などに取り付けられる。キャップ７１は、シールドキャップ１６を外側から覆う。キャップ７１は、リテーナキャップ１７を外側から覆う。
　キャップ７１は、プラズマアークの噴出方向にプラズマトーチ３の先端部に対向して配置される。すなわち、キャップ７１は、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように配置される。キャップ７１は、ノズル１４の軸線方向から見てノズル１４に重なるように配置される。すなわち、キャップ７１は、プラズマアークの噴出方向から見てノズル１４に重なるように配置される。キャップ７１は、プラズマアークが通る開口７２を有する。キャップ７１の開口７２の直径は、ノズル１４の外径よりも小さい。
　上述したプラズマ切断機を用いて被切断材Ｗの切断を行なう際、使用者は、プラズマトーチ３に、磁性体製のキャップ７１を取り付ける。これにより、キャップ７１が、ノズル１４からのプラズマアークの噴出方向においてノズル１４を覆うように取り付けられる。ここで、使用者は、既存のプラズマトーチ３に磁性体製のキャップ７１を取り付けてもよい。従って、シールドキャップ１６は、非磁性体製であってもよい。そして、使用者は、プラズマトーチ３を用いて被切断材Ｗを切断する。
　第３に実施形態に係るプラズマ切断機の他の構成は、第１に実施形態に係るプラズマ切断機１と同様である。第３に実施形態に係るプラズマ切断機は、第１実施形態に係るプラズマ切断機１と同様の効果を奏することができる。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　プラズマトーチ３の構造は上述した構造に限られず、変更されても良い。例えば、トーチ本体１１、電極１２、ノズル１４、インナーキャップ１５、シールドキャップ１６、或いは、リテーナキャップ１７の形状が変更されてもよい。或いは、冷却液の供給経路及び排出経路が変更されてもよい。
　電極１２及びノズル１４の材料は、銅に限らず他の材料であってもよい。電極１２及びノズル１４の材料は、高い熱伝導性及び通電性を有することが好ましい。インナーキャップ１５及びリテーナキャップ１７の材料は、銅又は真鍮に限らず他の材料であってもよい。インナーキャップ１５及びリテーナキャップ１７の材料は、高い熱伝導性を有することが好ましい。シールドキャップ１６の材料は、炭素鋼に限らず、他の磁性体であってもよい。
　本発明によれば、作業者の負担及び被切断材への影響を小さく抑えながら、磁気吹きを抑えることができるプラズマ切断機および切断方法を提供することができる。
１２　電極
１４　ノズル
３　　プラズマトーチ
７１　キャップ
６１　金属板
１６　シールドキャップ
２　　テーブル
４　　移動装置
 

Claims (16)

  1. 　被切断材を載置するためのテーブルと、
    　プラズマアークを発生させるための電極と、前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有するプラズマトーチと、
    　前記プラズマトーチを前記テーブル上で移動させるための移動装置と、
    　前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように配置され、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材と、
    を備えるプラズマ切断機。
  2. 　前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向から見て前記ノズルに重なるように配置される、
    請求項１に記載のプラズマ切断機。
  3. 　前記カバー部材の外形は、前記ノズルの外形よりも大きい、
    請求項２に記載のプラズマ切断機。
  4. 　前記カバー部材の開口の直径は、前記ノズルの開口の直径よりも大きく、且つ、前記ノズルの外径よりも小さい、
    請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ切断機。
  5. 　前記カバー部材は、前記プラズマトーチの先端部に取り付けられるキャップである、
    請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ切断機。
  6. 　前記キャップは、前記交換可能に取り付けられる、
    請求項５に記載のプラズマ切断機。
  7. 　前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向に前記プラズマトーチの先端部に対向して配置される金属板である、
    請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ切断機。
  8. 　前記金属板は、交換可能に設けられる、
    請求項７に記載のプラズマ切断機。
  9. 　被切断材を載置するためのテーブルと、
    　プラズマトーチと、
    　前記プラズマトーチを前記テーブル上で移動させるための移動装置と、
    を備え、
    　前記プラズマトーチは、
    　プラズマアークを発生させるための電極と、
    　前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、
    　前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように配置され、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材と、
    　を有する、
    プラズマ切断機。
  10. 　前記カバー部材は、前記プラズマアークの噴出方向から見て前記ノズルに重なるように配置される、
    請求項９に記載のプラズマ切断機。
  11. 　前記カバー部材の外形は、前記ノズルの外形よりも大きい、
    請求項１０に記載のプラズマ切断機。
  12. 　前記カバー部材の開口の直径は、前記ノズルの開口の直径よりも大きく、且つ、前記ノズルの外径よりも小さい、
    請求項９から１１のいずれかに記載のプラズマ切断機。
  13. 　前記カバー部材は、前記ノズルの先端部を覆うように配置されるシールドキャップである、
    請求項９から１２のいずれかに記載のプラズマ切断機。
  14. 　前記シールドキャップは、交換可能に設けられる、
    請求項１３に記載のプラズマ切断機。
  15. 　プラズマアークを発生させるための電極と、前記プラズマアークが通る開口を有するノズルと、を有するプラズマトーチに、前記プラズマアークが通る開口を有する磁性体製のカバー部材を、前記ノズルからの前記プラズマアークの噴出方向において前記ノズルを覆うように取り付ける工程と、
    　前記プラズマトーチを用いて被切断材を切断する工程と、
    を備える切断方法。
  16. 　前記カバー部材を前記プラズマトーチから取り外し、前記カバー部材から磁気を除去する工程をさらに備える、
    請求項１５に記載の切断方法。
     
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