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WO1996025265A1 - Plasma cutting method - Google Patents

Plasma cutting method Download PDF

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Publication number
WO1996025265A1
WO1996025265A1 PCT/JP1996/000304 JP9600304W WO9625265A1 WO 1996025265 A1 WO1996025265 A1 WO 1996025265A1 JP 9600304 W JP9600304 W JP 9600304W WO 9625265 A1 WO9625265 A1 WO 9625265A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
plasma
arc
nozzle
cutting
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/000304
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Katsuo Saio
Yoshihiro Yamaguchi
Original Assignee
Komatsu Ltd.
Komatsu Industries Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd., Komatsu Industries Corporation filed Critical Komatsu Ltd.
Priority to US08/894,062 priority Critical patent/US5900168A/en
Priority to EP96901992A priority patent/EP0810052A4/en
Publication of WO1996025265A1 publication Critical patent/WO1996025265A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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    • H05H1/3436Hollow cathodes with internal coolant flow
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    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3468Vortex generators
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    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3494Means for controlling discharge parameters

Definitions

  • the present invention relates to a plasma cutting method using a plasma cutting machine, and more particularly, to a plasma cutting method capable of preventing oxidation damage of an orifice portion of a nozzle at a cutting start.
  • a plasma torch used in a conventional plasma cutting machine has an electrode 1 at a central portion and a cooling chamber 8 formed therein. Further, a plasma gas passage 2 is formed outside the electrode 1, and a nozzle 3 surrounding the electrode 1 via the plasma gas passage 2 is arranged. A cooling chamber 9 and a secondary gas passage 4 are formed outside the tip of the nozzle 3, and a shield cap 5 is disposed so as to connect the cooling chamber 9 and the secondary gas passage 4. I have.
  • Cutting with a plasma torch having such a configuration is performed by a plasma arc which is a main arc between the electrode 1 and the workpiece 6 while flowing the plasma gas 20 through the plasma gas passage 2. 7 and the plasma arc 7 is narrowed down by the orifice 3 a of the nozzle 3, and is sprayed at a high temperature and a high speed onto the material 6 to be cut, thereby causing the material 6 to be cut. Cutting is performed by melting and removing a part.
  • cooling water is circulated through cooling chambers 8 and 9 provided inside the electrode 1 and outside the nozzle 3, respectively, so that the electrode 1 and the nozzle 3 are cooled. I have.
  • the secondary gas 21 is injected from the secondary gas passage 4 provided inside the shielded cap 5, and the plasma arc 7 is surrounded by the secondary gas 21.
  • the procedure for generating the plasma arc 7 is as follows. First, a high-frequency voltage is applied between the electrode 1 and the nozzle 3, and a spark arc discharges to generate a pilot arc. Then, along with the flow of the plasma gas 20, the discharge point on the electrode 1 side of this pilot arc shifts to the center of the tip of the electrode 1 and the discharge point on the nozzle 3 side Passes through the orifice 3 a of the nozzle 3, moves to the periphery of the outlet, and finally reaches the workpiece 6 to form a plasma arc 7.
  • the power supply between electrode 1 and nozzle 3 is stopped.
  • the plasma arc 7 is narrowed down by the orifice 3a of the nozzle 3, and is in a state of high-temperature and high-speed jet jet.
  • a narrow cutting groove is formed in the workpiece 6, and the workpiece 6 is cut ii. 0
  • both the electrode 1 and the nozzle 3 are exposed to a high temperature by the plasma arc 7, and these are cooled by the cooling water or the air as described above.
  • a high melting point material is used for the electrode 1, which is heated to several thousand degrees by thermionic emission to reduce its consumption.
  • hafnium is used when a plasma gas containing oxygen is used
  • tungsten is used when the plasma gas 20 is a non-oxidizing gas containing no oxygen.
  • a brush is required depending on the material of the material 6 to be cut.
  • the use of different types of Zuma Gas 20 is being carried out.Oxygen is used as the plasma gas 20 when cutting mild steel, and oxygen is used as the plasma gas 20 when cutting stainless steel or aluminum. Non-oxidizing gas containing no is used. As the non-oxidizing gas, use a single component gas such as nitrogen, argon, or hydrogen, or a mixed gas thereof.
  • a high-temperature and high-speed plasma arc 7 is blown out from the nozzle 3, thereby locally melting the material 6 to be cut and blowing away the molten metal in that portion.
  • the cutting groove is formed, and the cutting of the workpiece 6 proceeds.
  • the cutting quality in the plasma cutting largely depends on the shape of the nozzle 3 for narrowly squeezing and ejecting the plasma arc 7, and the nozzle 3 wears out and changes its shape.
  • the diameter of the screw 3a becomes large, the cutting quality deteriorates.
  • the outlet of the orifice 3a of the nozzle 3 greatly affects the direction and spread of the plasma arc 7 ejected therefrom.
  • the cutting surface of the cutting material 6 is inclined, the molten metal cannot be completely blown off, and molten metal scum called dross remains in the cutting groove, giving a large bad shadow to the cutting quality.
  • a pilot arc is generated between the electrode 1 and the nozzle 3 at the time of arc start, and this pilot arc is used as a pilot flame.
  • plasma arc 7 is formed between electrode 1 and workpiece 6, which is the main arc, and is replaced with plasma arc 7.
  • the power supply to nozzle 3 is stopped, and the pilot arc is stopped. Thereafter, the cutting proceeds by this main arc. Therefore, in a plasma cutting machine, when performing a cutting operation by generating a main arc, a pilot arc is generated every time the arc is started.
  • this pilot arc is generated between the electrode 1 and the nozzle 3 as shown in FIG. 2, the point (arcing point) P at which this pilot arc 17 is generated Is exposed to high temperature arcs.
  • an entrainment flow 18 of air is generated near the tip of the nozzle 3 at this time, and the air flows into the orifice 3 a of the nozzle 3. Therefore, even if a non-oxidizing gas is used as the plasma gas 20, damage 19 due to oxidation occurs at the orifice 3a of the nozzle 3. For this reason, it is inevitable that the wear of the nozzle 3 progresses every time the cutting is performed, due to the pilot arc 17 generated at the time of the arc start.
  • pilot arc 17 a high-frequency high voltage is applied between the electrode 1 and the nozzle 3 at the beginning of the arc start, and a spark discharge is generated.
  • the pilot arc 17 occurs at the shortest distance between the electrode 1 and the nozzle 3.
  • the firing point on the electrode 1 side is flowed to the center of the tip of the electrode 1, and the firing point P on the nozzle side moves the orifice 3 a of the nozzle 3. After passing through, it flows around the exit of the nozzle wall 3a and stops around the exit until a main arc is generated.
  • the pilot arc at the time of the arc start causes the nozzle 3 orifice 3a, which has a particularly large effect on the cutting quality.
  • the wear at the outlet of the pipe increases, it is inevitable that the cutting quality will deteriorate. Therefore, the nozzle 3 had to be changed frequently to maintain good cutting quality.
  • oxygen or a gas containing oxygen is generally used as the plasma gas 20.
  • a non-oxidizing gas is used as the plasma gas 20.
  • the consumption of the nozzle 3 by the pilot arc becomes more severe, and the nozzle 3 needs to be replaced only by cutting work for several hours or tens of hours, thereby improving the durability of the nozzle 3. It was a big challenge.
  • a non-oxidizing gas is flowed as a plasma gas for the arc start, and a non-oxidizing gas is flowed as a secondary gas for the arc start, so that the vicinity of the nozzle outlet is a non-oxidizing gas atmosphere.
  • a plasma cutting method characterized by this is provided.
  • An oxygen-free, non-oxidizing gas is used as the plasma gas for the arc start for plasma cutting, and the arc start is used to surround the nozzle orifice outside the nozzle.
  • the secondary gas is blown out to prevent the air from being drawn into the orifice, and the secondary gas also flows a non-oxidizing gas that does not contain oxygen, like the plasma gas. Since oxygen is not present in the orifice, the consumption of the nozzle orifice can be greatly reduced.
  • the plasma gas may be switched from a non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen.
  • the plasma gas be switched when a pilot arc or a main arc occurs.
  • the secondary gas may be switched from the non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen.
  • the non-oxidizing plasma gas and the secondary gas flowing at the time of arc start are nitrogen, and the plasma gas flowing at the time of cutting substantially simultaneously after the transition from the pilot arc to the main arc is oxygen and the secondary gas is air.
  • a mixed gas of oxygen and nitrogen may be used.
  • the plasma gas flowing at the time of cutting substantially at the same time as the transition from the pilot arc to the main arc may be a non-oxidizing gas.
  • the non-oxidizing gas may be used as the secondary gas flowing substantially simultaneously after the transition from the pilot arc to the main arc.
  • the plasma gas and the secondary gas be nitrogen.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an example of a plasma torch used in a conventional plasma cutting method.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a nozzle is consumed by a pilot arc at the time of an arc start in a conventional plasma cutting method.
  • FIG. 3 is a sectional view showing an example of a plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing another example of the plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a gas supply circuit diagram when only plasma gas is switched in the method of the present invention.
  • FIG. 7 is a gas supply circuit diagram when switching between the plasma gas and the secondary gas in the method of the present invention.
  • FIG. 8 is a timing chart showing an example in which only the plasma gas is switched in the method of the present invention.
  • FIG. 9 is a timing chart of another example in which only the plasma gas is switched in the method of the present invention.
  • FIG. 10 is a timing diagram showing an example of the case where the plasma gas and the secondary gas are switched in the method of the present invention.
  • FIG. 11 is a timing chart of another example in the case of switching between the plasma gas and the secondary gas in the method of the present invention. Preferred state for carrying out the invention! _
  • a plasma cutting method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the method of the present invention is performed using a plasma torch having a general configuration shown in FIG.
  • a non-oxidizing gas containing no oxygen is supplied as the plasma gas 30 and the outside of the nozzle 3 is also discharged.
  • the secondary gas 31 is released so as to surround the orifice 3a to prevent the air from being drawn in, and the secondary gas 31 also contains the same oxygen as the plasma gas 30. Pour no non-oxidizing gas. Therefore, by setting the state in which oxygen does not exist near the orifice 3a of the nozzle 3, the consumption of the orifice 3a of the nozzle 3 can be greatly reduced.
  • the experiment used a plasma torch with secondary gas supply means to supply secondary gas so as to surround the tip of the nozzle, and repeatedly ignited the pilot arc to reduce the nozzle
  • the consumption of the orifice is advanced, and the weight of the copper nozzle with an orifice diameter of 2.8 mm before and after the experiment is measured, and the reduced weight is used as the orifice of the nozzle. And the amount of wear on the wheels.
  • the types of plasma gas and secondary gas were used in the following combinations.
  • Plasma gas oxygen Secondary gas: air
  • the operating conditions were a plasma gas pressure of 2.0 kg / cm 2 , a secondary gas pressure of 3.5 kg / cm 2 , a current value of 50 A, an arc firing frequency of 50 times, and an arc firing time of 3 seconds.
  • Table 1 shows the measured values of nozzle orifice wear obtained as experimental results.
  • the oxygen that causes oxidation of the nozzle orifice naturally becomes a supply source if oxygen is contained in the plasma gas at the time of the pilot arc, but not only that. If the nozzle orifice is exposed to the atmosphere (air), the plasma arc flow blown from the nozzle orifice at a high speed causes the atmosphere to be changed to the nozzle orifice. It was found that oxygen drawn into the atmosphere along with the oxygen also caused the oxidation of the nozzle orifice, which in turn accelerated the depletion of the nozzle orifice.
  • a non-oxidizing gas containing no oxygen is supplied as a plasma gas for the arc start of the plasma cutting, and the nozzle orifice is provided outside the nozzle.
  • a secondary gas for the arc start is blown out to surround the gas to prevent air from being drawn into the orifice, and the secondary gas contains oxygen as well as the plasma gas
  • the secondary gas 31 has a function of narrowing down the plasma gas 7 that contributes to the cutting, that is, the plasma arc 7, and its accuracy has a decisive influence on the cutting quality. It functions to shut off the exit of nozzle 3 from the atmosphere.
  • the shape of the tip end of the shielded cap 5 constituting the secondary gas passage 4 becomes narrower toward the tip of the torch as shown in FIG.
  • the shape of the nozzle allows the tip of the nozzle to be shielded more efficiently with a small amount of the secondary gas 31.
  • the plasma ejected from the nozzle 3 by the secondary gas Since it is necessary to prevent the arc 7 from being disturbed, the diameter of the opening 5a of the shielded cap 5 constituting the secondary gas passage 4 is the orifice 3a of the nozzle 3. It must be larger than the diameter of
  • a secondary gas blowout nozzle 16 is arranged on the side of the nozzle 3 outlet, and a secondary gas 31 is blown from the side to the outlet of the nozzle 3 to shut off the outlet from the atmosphere. It is also possible to do so.
  • FIGS. 6 and 7, 10 is a non-oxidizing gas supply circuit, and 11 is an oxidizing gas supply circuit.
  • FIG. 6 shows a case where only the plasma gas 30 is switched.
  • the plasma gas on / off valve 12 for the arc start at a predetermined time before the generation of the pilot arc, and A non-oxidizing gas is passed through the plasma gas passage 2 as the plasma gas 30, and the secondary gas on-off valve 13 is opened, and the non-oxidizing gas is also passed through the secondary gas passage 4 as the secondary gas 31. Gas.
  • the switching timing at this time is as shown in FIG. 8 or FIG. In FIG. 8, switching between the valves 12 and 14 is performed when a pilot arc occurs. In FIG. 9, switching between the valves 12 and 14 is performed when a main arc occurs.
  • the arc gas When switching between both the plasma gas 30 and the secondary gas 31, as shown in Fig. 7, the arc gas must be completely replaced before the plasma arc is generated.
  • a predetermined time before the start the plasma gas on / off valve 12 for the arc start is opened, a non-oxidizing gas as the plasma gas 30 flows through the plasma gas passage 2, and the secondary gas on / off valve for the arc start is opened. 13 Open the same non-oxidizing gas as the secondary gas 3 1 in the secondary gas passage 4 as well as the secondary gas passage 4 so that there is no oxygen around the outlet of the nozzle 3. Generates a pilot arc and starts the arc.
  • the plasma gas on-off valve 14 for arc start is closed and the plasma gas on-off valve 14 for cutting is opened at the same time, and the plasma gas 30 is converted from non-oxidizing gas to oxygen or oxygen.
  • Switch to a gas containing oxygen and close the arc start secondary gas on-off valve 13 and open the cutting secondary gas on-off valve 15 at the same time to deoxidize the secondary gas 31 Switch from the neutral gas to oxygen or a gas containing oxygen, and then perform the cutting operation.
  • Fig. 10 The timing for switching between the two gases 30 and 31 at this time is shown in Fig. 10 Or as shown in Figure 11.
  • Fig. 10 the valves 12, 13, 13, 14, 15 are switched when a pilot arc occurs, but in Fig. 11, the valves 12, 13, 33, 1 are switched. Switching between 4 and 15 is performed when a main arc occurs.
  • the timing of the above gas switching is when the generation of the pilot arc or the generation of the main arc is detected and the signal is received.
  • the gas switching timing should be set in consideration of the timing of replacement of the non-oxidizing gas for the start and the oxidizing gas for the cutting in the nozzle 3 orifice. Is good. Desirably, if the replacement is completed at the nozzle 3 orifice at the same time as the occurrence of the main mark, there is no effect on the disconnection. However, in practice, the length of the gas piping will also affect the time required for replacement. Therefore, when the gas is switched, the gas piping distance is short, and if the gas that has passed through the on-off valve quickly reaches the orifice of nozzle 3, the main arc is detected.
  • the gas is switched between when a pilot arc occurs and during cutting.
  • the gas it is more desirable that the gas be switched between when the pilot arc occurs and after the cutting is completed.
  • non-oxidizing gases If the non-oxidizing gas flows for a predetermined time, the gas pipe will be filled with the non-oxidizing gas, and when the non-oxidizing gas flows to replace the gas in the gas pipe at the next arc start Since cutting can be shortened, cutting starts earlier and cutting work can be made more efficient.
  • the oxidizing gas is a gas containing oxygen such as oxygen or air or a mixed gas of oxygen and nitrogen
  • the non-oxidizing gas is a gas such as nitrogen, argon, helium, and hydrogen. So-called inert gas is used alone or in combination.
  • oxygen is used as the plasma gas 30.
  • nitrogen is used as the plasma gas 30 and the secondary gas 31 during the arc start
  • oxygen is used as the plasma gas 30 during the cutting after the completion of the pilot arc
  • air or air is used.
  • a gas containing oxygen is used as the secondary gas 31.
  • the reason why oxygen is used as the plasma gas 30 for cutting is that cutting is promoted by the reaction heat of the oxidation reaction between mild steel and oxygen plasma.
  • the secondary gas 31 is preferably a gas containing oxygen. This is because the use of a non-oxidizing gas reduces the oxygen purity of the plasma gas 30 and adversely affects cutting.
  • nitrogen as a non-oxidizing gas when generating a pilot arc is that the characteristics when converted into plasma are almost the same as oxygen, and arc instability due to switching is unlikely to occur. It is.
  • non-oxidizing gas containing no oxygen is used as plasma gas 30.
  • Non-oxidizing As the gas nitrogen, argon, hydrogen, or the like is used alone, or a mixed gas thereof is used. Even in this case, as described above, the consumption of the nozzle by the pilot arc is smaller than that of the oxygen plasma, but proceeds. Therefore, even in such a plasma cutting machine using a non-oxidizing gas, the non-oxidizing gas flows as a secondary gas 31 when a pilot arc is generated, so that the nozzle 3 Durability can be improved.
  • the nozzle 3 orifice can be shielded from the atmosphere during the arc start and its oxidation damage can be prevented.

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Abstract

A plasma cutting method using a plasma cutting apparatus that comprises a nozzle having an orifice for thinning a plasma arc and secondary gas jet means for supplying a secondary gas in such a manner as to encompass the end of the nozzle. While a nonoxidizing gas is used as starting plasma gas, a nonoxidizing gas is supplied as a secondary starting gas so as to establish a nonoxidizing gas atmosphere in the proximity of the nozzle.

Description

明細書 プラズマ切断方法 技術分野  Description Plasma cutting method Technical field
この発明は、 プラズマ切断機を用いたプラズマ切断方法で、 詳 し く は、 切断スター ト時のノ ズルのオ リ フ ィ ス部の酸化損傷を防 止できるよ う に したプラズマ切断方法に関する。 ^  The present invention relates to a plasma cutting method using a plasma cutting machine, and more particularly, to a plasma cutting method capable of preventing oxidation damage of an orifice portion of a nozzle at a cutting start. ^
従来のプラズマ切断機で用いられるプラズマ ト ーチは、 図 1 に 示すよ う に、 中心部に電極 1 を持ち、 その内部に冷却室 8 が形成 されている。 また、 電極 1 の外側にプラ ズマガス通路 2 が形成さ れ、 該プラズマガス通路 2 を介 して電極 1 を囲繞する ノ ズル 3 が 配置されている。 また、 ノ ズル 3 の先端の外側には、 冷却室 9 と 二次ガス通路 4 が形成され、 該冷却室 9 と該二次ガス通路 4 を厶- してシール ドキャ ッ プ 5が配置されている。  As shown in FIG. 1, a plasma torch used in a conventional plasma cutting machine has an electrode 1 at a central portion and a cooling chamber 8 formed therein. Further, a plasma gas passage 2 is formed outside the electrode 1, and a nozzle 3 surrounding the electrode 1 via the plasma gas passage 2 is arranged. A cooling chamber 9 and a secondary gas passage 4 are formed outside the tip of the nozzle 3, and a shield cap 5 is disposed so as to connect the cooling chamber 9 and the secondary gas passage 4. I have.
このよ うな構成のプラズマ ト ーチによ る切断加工は、 プラ ズマ ガス通路 2 よ り プラズマガス 2 0 を流 しながら電極 1 と被切断材 6 との間でメ イ ンアークであるプラズマアー ク 7 を発生させ、 こ のプラズマアーク 7 をノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a によ り細 く 絞り 込み且つ高温高速に して被切断材 6 へ噴射させて被切断材 6 をそ の一部を溶融除去する こ とによ り切断するよう に している。  Cutting with a plasma torch having such a configuration is performed by a plasma arc which is a main arc between the electrode 1 and the workpiece 6 while flowing the plasma gas 20 through the plasma gas passage 2. 7 and the plasma arc 7 is narrowed down by the orifice 3 a of the nozzle 3, and is sprayed at a high temperature and a high speed onto the material 6 to be cut, thereby causing the material 6 to be cut. Cutting is performed by melting and removing a part.
このとき、 電極 1 内と ノ ズル 3 の外側にそれぞれ設け られた冷 却室 8 , 9 に冷却水が循環されて電極 1 と ノ ズル 3 が冷却されて いる。 また、 このときに、 シール ドキャ ッ プ 5 の内側に設け られ た二次ガス通路 4 から二次ガス 2 1 が噴射されて、 上記プラ ズマ アーク 7が二次ガス 2 1 にて囲繞される。 At this time, cooling water is circulated through cooling chambers 8 and 9 provided inside the electrode 1 and outside the nozzle 3, respectively, so that the electrode 1 and the nozzle 3 are cooled. I have. At this time, the secondary gas 21 is injected from the secondary gas passage 4 provided inside the shielded cap 5, and the plasma arc 7 is surrounded by the secondary gas 21.
上記プラズマアーク 7 を発生させる手順を述べれば、 まず、 電 極 1 と ノ ズル 3 の間に高周波電圧が印加され、 それによる火花放 電によ りパイ ロ ッ ト アー ク が発生する。 そ して、 プラ ズマガス 2 0 の流れに乗って、 このパイ ロ ッ ト アーク の電極 1 側の放電ポ イ ン トは電極 1 の先端中心に移行する と共に、 ノ ズル 3 側の放電 ポイ ン トはノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a を通過 し、 これの出口部周 辺に移行し、 最終的には被切断材 6 上に達 してプラ ズマアーク 7 が形成される。  The procedure for generating the plasma arc 7 is as follows. First, a high-frequency voltage is applied between the electrode 1 and the nozzle 3, and a spark arc discharges to generate a pilot arc. Then, along with the flow of the plasma gas 20, the discharge point on the electrode 1 side of this pilot arc shifts to the center of the tip of the electrode 1 and the discharge point on the nozzle 3 side Passes through the orifice 3 a of the nozzle 3, moves to the periphery of the outlet, and finally reaches the workpiece 6 to form a plasma arc 7.
これと同時に、 電極 1 と ノ ズル 3 間の電力供給は止め られる。 このときプラズマアーク 7 はノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a で細 く 絞 られ、 高温高速のジヱ ッ ト噴流の状態となっている。 これによ り 、 被切断材 6 に細い幅の切断溝が形成されて、 被切断材 6 の切断が ii行す。 0 At the same time, the power supply between electrode 1 and nozzle 3 is stopped. At this time, the plasma arc 7 is narrowed down by the orifice 3a of the nozzle 3, and is in a state of high-temperature and high-speed jet jet. As a result, a narrow cutting groove is formed in the workpiece 6, and the workpiece 6 is cut ii. 0
このとき、 電極 1 もノ ズル 3 もプラズマアーク 7 による高温に さ らされるが、 これらは上記のよう に冷却水によ り 、 あるいは空 気によ り冷却される。 また、 熱電子放出を行な う ために数千度の 高温になる電極 1 には、 これの消耗を低減するために、 高融点材 料が使われる。 その材料と しては、 プラズマガス 2 0 と して酸素 を含むものを使用する場合にはハフニウムが使用され、 プラ ズマ ガス 2 0 が酸素を含まない非酸化性ガスの場合にはタ ングステ ン を使用する。  At this time, both the electrode 1 and the nozzle 3 are exposed to a high temperature by the plasma arc 7, and these are cooled by the cooling water or the air as described above. In addition, a high melting point material is used for the electrode 1, which is heated to several thousand degrees by thermionic emission to reduce its consumption. As the material, hafnium is used when a plasma gas containing oxygen is used, and tungsten is used when the plasma gas 20 is a non-oxidizing gas containing no oxygen. Use
また、 従来のプラズマ切断では、 被切断材 6 の材質によ り ブラ ズマガス 2 0の種類を使い分けることが行なわれており、 軟鋼材 を切断する場合、 プラズマガス 2 0 と して酸素を使用 し、 ステン レス鋼やアルミニウムの場合は、 プラズマガス 2 0 と して酸素を 含まない非酸化性ガスが使われる。 非酸化性ガスと しては、 窒素 やアルゴンや水素等の単一成分ガス、 あるいはそれらの混合ガス を使用する。 Further, in the conventional plasma cutting, a brush is required depending on the material of the material 6 to be cut. The use of different types of Zuma Gas 20 is being carried out.Oxygen is used as the plasma gas 20 when cutting mild steel, and oxygen is used as the plasma gas 20 when cutting stainless steel or aluminum. Non-oxidizing gas containing no is used. As the non-oxidizing gas, use a single component gas such as nitrogen, argon, or hydrogen, or a mixed gas thereof.
ところで、 上述のように、 プラズマ切断では、 高温高速のブラ ズマアーク 7をノズル 3から吹き出 し、 それによ り被切断材 6 を 局部的に溶融し、 その部分の溶融金属を吹き飛ばしていく こ とで 切断溝が形成されて、 被切断材 6 の切断が進行する。  By the way, as described above, in the plasma cutting, a high-temperature and high-speed plasma arc 7 is blown out from the nozzle 3, thereby locally melting the material 6 to be cut and blowing away the molten metal in that portion. The cutting groove is formed, and the cutting of the workpiece 6 proceeds.
従って、 プラズマ切断での切断品質は、 プラズマアーク 7を細 く絞り込み噴出させるノ ズル 3 の形状に大き く依存しており、 ノ ズル 3が消耗して形状が変化して、 このオ リ フ ィ ス 3 aの径が大 き く なると、 切断品質が悪化する。  Therefore, the cutting quality in the plasma cutting largely depends on the shape of the nozzle 3 for narrowly squeezing and ejecting the plasma arc 7, and the nozzle 3 wears out and changes its shape. When the diameter of the screw 3a becomes large, the cutting quality deteriorates.
特に、 ノズル 3のオリ フ ィ ス 3 aの出口は、 そこから噴出する プラズマアーク 7の方向や広がりに大き く影響するので、 このォ リ フ ィ ス 3 aの出口が少しでも消耗すると、 被切断材 6 の切断面 が傾斜したり、 溶融金属を完全に吹き飛ばすこ とができなく なり、 切断溝に ドロスと呼ばれる溶融金属のカスが残ったり して切断品 質に大きな悪影饕を与える。  In particular, the outlet of the orifice 3a of the nozzle 3 greatly affects the direction and spread of the plasma arc 7 ejected therefrom. The cutting surface of the cutting material 6 is inclined, the molten metal cannot be completely blown off, and molten metal scum called dross remains in the cutting groove, giving a large bad shadow to the cutting quality.
また、 上述のように、 従来のプラズマ切断機においては、 ァー クスター ト時に、 電極 1 とノズル 3 との間にパイ ロ ッ トアークを 発生させ、 このパイロ ッ 卜アークを種火と し、 電極 1 と被切断材 6の間の電気的な導通が確保されると、 電極 1 と被切断材 6 の間 にメイ ンアークであるプラズマアーク 7を形成し、 それと入れ替 わり にノ ズル 3への電力の供給を停止 して、 パイ ロ ッ ト アークを 停止させる。 その後、 このメ イ ンアークによ り切断が進行する。 従って、 プラズマ切断機では、 メ イ ンアーク を発生 して切断作 業を行なう場合、 毎回、 アーク スター ト時に、 パイ ロ ッ トアーク を発生させるこ とになる。 Further, as described above, in the conventional plasma cutting machine, a pilot arc is generated between the electrode 1 and the nozzle 3 at the time of arc start, and this pilot arc is used as a pilot flame, When the electrical continuity between 1 and workpiece 6 is ensured, plasma arc 7 is formed between electrode 1 and workpiece 6, which is the main arc, and is replaced with plasma arc 7. Instead, the power supply to nozzle 3 is stopped, and the pilot arc is stopped. Thereafter, the cutting proceeds by this main arc. Therefore, in a plasma cutting machine, when performing a cutting operation by generating a main arc, a pilot arc is generated every time the arc is started.
このパイ ロ ッ トアークは、 図 2 に示すよ う に、 電極 1 と ノ ズル 3 の間で発生するため、 このパイ ロ ッ ト アーク 1 7 を発生 してい るポイ ン ト (着弧点) P は、 高温のアーク にさ ら されている。 ま た、 このときのノ ズル 3 の先端部近傍には空気の巻き込み流 1 8 が発生 して、 ノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a 内に空気が流入さ れる。 こ のため、 プラズマガス 2 0 に非酸化性ガスを用いた と して も、 ノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a では酸化によ る損傷 1 9 が発生する。 このため、 ノ ズル 3 の消耗は、 切断を行なう度に、 アーク スター ト時に発生するパイ ロ ッ トアーク 1 7 によ り 、 進行してい く こ と が避けられない。  Since this pilot arc is generated between the electrode 1 and the nozzle 3 as shown in FIG. 2, the point (arcing point) P at which this pilot arc 17 is generated Is exposed to high temperature arcs. In addition, an entrainment flow 18 of air is generated near the tip of the nozzle 3 at this time, and the air flows into the orifice 3 a of the nozzle 3. Therefore, even if a non-oxidizing gas is used as the plasma gas 20, damage 19 due to oxidation occurs at the orifice 3a of the nozzle 3. For this reason, it is inevitable that the wear of the nozzle 3 progresses every time the cutting is performed, due to the pilot arc 17 generated at the time of the arc start.
パイ ロ ッ ト アーク 1 7 は、 アークスター 卜時の最初に高周波高 電圧が電極 1 とノ ズル 3 の間に印加され、 それによ る火花放電に よ り発生する。 このとき、 パイ ロ ッ トアー ク 1 7 は電極 1 と ノ ズ ル 3 との最短距離の部分で発生する。 その後、 プラ ズマガス 2 0 の流れに乗って、 電極 1 側の着弧点は電極 1 の先端中心に流され、 ノ ズル側の着弧点 Pはノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a を通過 してノ ズ ルオ リ フ ィ ス 3 a の出口部周辺に流されていき、 メ イ ンアー クが 発生するまで該出口部周辺に停留する。  In the pilot arc 17, a high-frequency high voltage is applied between the electrode 1 and the nozzle 3 at the beginning of the arc start, and a spark discharge is generated. At this time, the pilot arc 17 occurs at the shortest distance between the electrode 1 and the nozzle 3. Then, riding on the flow of plasma gas 20, the firing point on the electrode 1 side is flowed to the center of the tip of the electrode 1, and the firing point P on the nozzle side moves the orifice 3 a of the nozzle 3. After passing through, it flows around the exit of the nozzle wall 3a and stops around the exit until a main arc is generated.
従って、 図 2 に示すよ う に、 パイ ロ ッ トアーク発生時のノ ズル 3 の消耗は、 そのオ リ フ ィ ス 3 a の出口部で集中的に進行する こ とになる。 Therefore, as shown in Fig. 2, the consumption of the nozzle 3 at the time of the generation of the pilot arc is intensively progressed at the outlet of the orifice 3a. And
このように、 従来のプラズマ切断機では、 切断を行な う度に、 アークスター ト時のパイ ロ ッ トアークにより、 特に切断品質に大 きな影響を与えるノズル 3のオ リ フ ィ ス 3 aの出口部での消耗が 進行するので、 切断品質が悪化していく ことが避けられない。 そ のために、 良好な切断品質を維持するためには、 頻繁にノ ズル 3 を交換しなければならなかった。  As described above, in the conventional plasma cutting machine, each time cutting is performed, the pilot arc at the time of the arc start causes the nozzle 3 orifice 3a, which has a particularly large effect on the cutting quality. As the wear at the outlet of the pipe increases, it is inevitable that the cutting quality will deteriorate. Therefore, the nozzle 3 had to be changed frequently to maintain good cutting quality.
また、 軟鋼材の切断では、 プラズマガス 2 0 と して酸素あるい は酸素を含むガスが一般的に使われるが、 この場合は、 非酸化性 ガスをプラズマガス 2 0 と して使用する場合に比較して、 パイ ロ ッ トアークによるノズル 3の消耗がさ らに激しく なり、 数時間, 数十時間の切断作業だけでノズル 3を交換しなければならず、 ノ ズル 3の耐久性向上が大きな課題となつていた。  In cutting mild steel, oxygen or a gas containing oxygen is generally used as the plasma gas 20.In this case, a non-oxidizing gas is used as the plasma gas 20. As compared with the conventional method, the consumption of the nozzle 3 by the pilot arc becomes more severe, and the nozzle 3 needs to be replaced only by cutting work for several hours or tens of hours, thereby improving the durability of the nozzle 3. It was a big challenge.
即ち、 このような頻繁なノ ズル交換は、 交換するノ ズル 3 にか かる費用がラ ンニングコス トを引き上げるだけでなく 、 ノ ズル交 換に要するロスタイムが切断効率を悪く し、 生産性の低下を引き 起こすことになる。 また、 それだけではなく 、 ノ ズル 3 の劣化に よる切断品質の低下を常に監視し、 ノ ズル 3の交換時期を判断し て交換を実施するための人員が必要となり、 ノ ズル 3 の激しい消 耗はプラズマ切断機の無人化に対する大きな障害となっていた。 本発明は、 上記のことに鑑みなされたもので、 ノ ズルの耐久性 を大幅に向上できて、 良質の切断品質を長時間にわたって維持で きると共に、 ランニングコス トの引き下げ、 生産性の向上を実現 したプラズマ切断方法を提供することを目的とするものである。 発明の開示 In other words, such frequent nozzle replacement not only raises the running cost due to the cost of the nozzle 3 to be replaced, but also reduces the cutting time due to the loss time required for nozzle replacement, thereby reducing productivity. It will cause it. In addition, there is a need for personnel to constantly monitor the deterioration of the cutting quality due to the deterioration of the nozzle 3, determine the time to replace the nozzle 3, and carry out the replacement, resulting in severe consumption of the nozzle 3. Has been a major obstacle to unmanned plasma cutting machines. The present invention has been made in view of the above circumstances, and can significantly improve the durability of a nozzle, maintain high-quality cutting quality for a long time, reduce running costs, and improve productivity. The purpose is to provide a realized plasma cutting method. Disclosure of the invention
上記目的を達成するために、 本発明によれば、  To achieve the above object, according to the present invention,
プラズマアークを細く 絞り込むオ リ フ ィ スを持つノ ズルと、 該 ノ ズルの先端部を包囲するよ う に二次ガスを供給する二次ガス噴 出手段を有するプラズマ切断装置を用いたプラズマ切断方法にお いて、  Plasma cutting using a plasma cutting device having a nozzle having an orifice for narrowing down a plasma arc and a secondary gas blowing means for supplying a secondary gas so as to surround a tip of the nozzle. In the method,
アークスター 卜用のプラズマガスと して非酸化性ガスを流すと 共に、 アークスター ト用の二次ガス と して非酸化性ガスを流 して ノ ズル出口付近を非酸化性ガス雰囲気にする こ とを特徴とするプ ラズマ切断方法が提供される。  A non-oxidizing gas is flowed as a plasma gas for the arc start, and a non-oxidizing gas is flowed as a secondary gas for the arc start, so that the vicinity of the nozzle outlet is a non-oxidizing gas atmosphere. A plasma cutting method characterized by this is provided.
上記構成によれば、  According to the above configuration,
プラズマ切断のアーク スター ト用のプラズマガスと して酸素を 含まない非酸化性のガスを流すと共に、 ノ ズルの外側にノ ズルの オ リ フ ィ スを包囲するよ う アーク スター ト用の二次ガスを噴出さ せてオ リ フ ィ ス内に大気が引き込まれないよ う にする と共に、 二 次ガスもプラズマガスと同 じ く 酸素を含まない非酸化性のガスを 流してノ ズルのオ リ フ ィ スに酸素が存在 しない状態に しているの で、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗を大幅に低減する こ とができる。 上記構成において、  An oxygen-free, non-oxidizing gas is used as the plasma gas for the arc start for plasma cutting, and the arc start is used to surround the nozzle orifice outside the nozzle. The secondary gas is blown out to prevent the air from being drawn into the orifice, and the secondary gas also flows a non-oxidizing gas that does not contain oxygen, like the plasma gas. Since oxygen is not present in the orifice, the consumption of the nozzle orifice can be greatly reduced. In the above configuration,
パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアークへ移行するのと実質同時に、 プラズマガスを非酸化性ガスから酸素あるいは酸素を含むガスに 切替えても良い。  At substantially the same time as the transition from the pilot arc to the main arc, the plasma gas may be switched from a non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen.
上記の場合、 プラズマガスの切り替えがパイ ロ ッ ト アー ク発生 時またはメ イ ンアーク発生時に行われる こ とが望ま しい。  In the above case, it is desirable that the plasma gas be switched when a pilot arc or a main arc occurs.
また、 上記構成において、 パイロ ッ トアークからメイ ンアークへ移行するのと実質同時に、 二次ガスを非酸化性ガスから酸素あるいは酸素を含むガスに切替 えて流すようにしても良い。 In the above configuration, Substantially simultaneously with the transition from the pilot arc to the main arc, the secondary gas may be switched from the non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen.
上記の場合、 プラズマガス及び二次ガスの切り替えがパイ 口 ッ トアーク発生時またはメ イ ンアーク発生時に行われるこ とが望ま しい。  In the above case, it is desirable that the switching between the plasma gas and the secondary gas be performed when a pilot arc or a main arc occurs.
さらに、 上記構成において、  Further, in the above configuration,
アークスター ト時に流す非酸化性のプラズマガス及び二次ガス が窒素であり、 パイロッ トアークからメ イ ンアークへ移行するの と実質同時以後で切断時に流すプラズマガスが酸素であり且つ二 次ガスが空気または酸素と窒素の混合ガスであっても良い。  The non-oxidizing plasma gas and the secondary gas flowing at the time of arc start are nitrogen, and the plasma gas flowing at the time of cutting substantially simultaneously after the transition from the pilot arc to the main arc is oxygen and the secondary gas is air. Alternatively, a mixed gas of oxygen and nitrogen may be used.
また、 上記構成において、  In the above configuration,
パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアークへ移行するのと実質同時以 後で切断時に流すプラズマガスが非酸化性ガスであつても良い。 また、 上記構成において、  The plasma gas flowing at the time of cutting substantially at the same time as the transition from the pilot arc to the main arc may be a non-oxidizing gas. In the above configuration,
パイロッ トアークからメ イ ンアークへ移行するのと実質同時以 後に流す二次ガスが非酸化性ガスであつても良い。  The non-oxidizing gas may be used as the secondary gas flowing substantially simultaneously after the transition from the pilot arc to the main arc.
さらに、 上記構成において、  Further, in the above configuration,
プラズマガス及び二次ガスが窒素であるのが望ま しい。 図面の簡単な説明  It is desirable that the plasma gas and the secondary gas be nitrogen. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
本発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の実施例を示す添付図 面により、 より良く理解される ものとなろう。 なお、 添付図面に 示す実施例は、 発明を特定することを意図する ものではな く 、 単 に説明及び理解を容易とするものである。 図中、 The invention will be better understood from the following detailed description and the accompanying drawings illustrating an embodiment of the invention. The embodiments shown in the accompanying drawings are not intended to specify the invention, but merely to facilitate explanation and understanding. In the figure,
図 1 は、 従来のプラズマ切断方法に用いるプラズマ ト ーチの一 例を示す断面図である。  FIG. 1 is a sectional view showing an example of a plasma torch used in a conventional plasma cutting method.
図 2 は、 従来のプラズマ切断方法におけるアーク スター ト時の パイ ロ ッ トアークによるノ ズルの消耗状態を示す断面図である。 図 3 は、 本発明によるプラ ズマ切断方法に用いるプラズマ ト ー チの一例を示す断面図である。  FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a nozzle is consumed by a pilot arc at the time of an arc start in a conventional plasma cutting method. FIG. 3 is a sectional view showing an example of a plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
図 4 は、 本発明によるプラズマ切断方法に用いるプラズマ トー チの他例を示す断面図である。  FIG. 4 is a sectional view showing another example of the plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
図 5 は、 本発明によるプラズマ切断方法に用いるプラズマ トー チの更に他例を示す断面図である。  FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the plasma torch used in the plasma cutting method according to the present invention.
図 6 は、 本発明方法において、 プラ ズマガスだけを切り替える 場合のガス供給回路図である。  FIG. 6 is a gas supply circuit diagram when only plasma gas is switched in the method of the present invention.
図 7 は、 本発明方法において、 プラズマガスと二次ガスを切り 替える場合のガス供給回路図である。  FIG. 7 is a gas supply circuit diagram when switching between the plasma gas and the secondary gas in the method of the present invention.
図 8 は、 本発明方法において、 プラズマガスだけを切 り替える 場合の一例のタイ ミ ング図である。  FIG. 8 is a timing chart showing an example in which only the plasma gas is switched in the method of the present invention.
図 9 は、 本発明方法において、 プラ ズマガスだけを切り替える 場合の他の例のタイ ミ ング図である。  FIG. 9 is a timing chart of another example in which only the plasma gas is switched in the method of the present invention.
図 1 0 は、 本発明方法において、 プラズマガスと二次ガスを切 り替える場合の一例のタイ ミ ング図である。  FIG. 10 is a timing diagram showing an example of the case where the plasma gas and the secondary gas are switched in the method of the present invention.
図 1 1 は、 本発明方法において、 プラズマガス と二次ガスを切 り替える場合の他の例のタイ ミ ング図である。 発明を実施 _するための好適な態! _ 以下に、 本発明の好適実施例によるプラ ズマ切断方法を添付図 面を参照しながら説明する。 FIG. 11 is a timing chart of another example in the case of switching between the plasma gas and the secondary gas in the method of the present invention. Preferred state for carrying out the invention! _ Hereinafter, a plasma cutting method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下に、 本発明によるプラズマ切断方法の一実施例を説明する。 本発明方法は、 図 3 に示 した一般的な構成のプラズマ ト ーチを 用いて行なう。  An embodiment of the plasma cutting method according to the present invention will be described below. The method of the present invention is performed using a plasma torch having a general configuration shown in FIG.
本発明方法によれば、 プラズマ切断のアー ク スター ト時のパイ ロ ッ トアーク発生のために、 プラズマガス 3 0 と して酸素を含ま ない非酸化性のガスを流すと共に、 ノ ズル 3 の外側にオ リ フ ィ ス 3 a を包囲するよう に二次ガス 3 1 を放出 し、 大気が引き込まれ ないよ う にする と共に、 二次ガス 3 1 もプラズマガス 3 0 と同 じ く 酸素を含まない非酸化性のガスを流す。 従って、 ノ ズル 3 のォ リ フ ィ ス 3 a の近傍に酸素が存在しない状態にする こ とで、 ノ ズ ノレ 3 のオ リ フ ィ ス 3 aの消耗を大幅に低減できる。  According to the method of the present invention, in order to generate a pilot arc at the start of plasma cutting, a non-oxidizing gas containing no oxygen is supplied as the plasma gas 30 and the outside of the nozzle 3 is also discharged. The secondary gas 31 is released so as to surround the orifice 3a to prevent the air from being drawn in, and the secondary gas 31 also contains the same oxygen as the plasma gas 30. Pour no non-oxidizing gas. Therefore, by setting the state in which oxygen does not exist near the orifice 3a of the nozzle 3, the consumption of the orifice 3a of the nozzle 3 can be greatly reduced.
上記効果を証明する ものと して、 発明者等が実施 した実験およ びその結果を以下に示す。  Experiments conducted by the inventors and the results thereof are shown below to prove the above effects.
実験は、 ノ ズルの先端部を包囲する よ う に二次ガスが供給され る二次ガス供給手段を有するプラズマ ト ーチを使用 し、 パイ ロ ッ トアークを繰り返し点弧して、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗を進行 させ、 そのときのオ リ フ ィ ス径 2 . 8 m mの銅製ノ ズルの実験前 と実験後の重量を測定し、 その減少重量をノ ズルのオ リ フ ィ スの 消耗量と した。  The experiment used a plasma torch with secondary gas supply means to supply secondary gas so as to surround the tip of the nozzle, and repeatedly ignited the pilot arc to reduce the nozzle The consumption of the orifice is advanced, and the weight of the copper nozzle with an orifice diameter of 2.8 mm before and after the experiment is measured, and the reduced weight is used as the orifice of the nozzle. And the amount of wear on the wheels.
また、 プラズマガスと二次ガスのガス種は、 以下の組合わせで 施した。  The types of plasma gas and secondary gas were used in the following combinations.
( 1 ) プラズマガス : 酸素 二次ガス : 空気  (1) Plasma gas: oxygen Secondary gas: air
( 2 ) プラズマガス : 窒素 二次ガス : 空気 ( 3 ) プラズマガス : 窒素 二次ガス : 窒素 (2) Plasma gas: nitrogen Secondary gas: air (3) Plasma gas: nitrogen Secondary gas: nitrogen
運転条件は、 プラズマガス圧 2. 0 k g / c m2 、 二次ガス圧 3 · 5 k g / c m2 、 電流値 5 0 A、 アーク点弧回数 5 0回、 アーク点 弧時間 3秒と した。 The operating conditions were a plasma gas pressure of 2.0 kg / cm 2 , a secondary gas pressure of 3.5 kg / cm 2 , a current value of 50 A, an arc firing frequency of 50 times, and an arc firing time of 3 seconds.
実験結果と して得られたノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗の実測値を 下記表 1に示す。  Table 1 below shows the measured values of nozzle orifice wear obtained as experimental results.
表 1  table 1
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上記表 1の結果から、 プラ ズマガスに酸素が含ま れている と パイ ロ ッ トアーク による ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗が非常に激 し いこ とがわかる。 また、 プラズマガスを酸素を含まないガス (窒 素) にする と、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗はかな り 減少するが やは り、 切断品質に影響する程度に進行する。 さ らに、 プラ ズマ ガスだけでな く 二次ガス も酸素を含まないガス (窒素) にする と ほとんどノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗が進行しない。  From the results in Table 1 above, it can be seen that if oxygen is contained in the plasma gas, the orifice of the nozzle due to the pilot arc is extremely intense. In addition, when the plasma gas is changed to a gas containing no oxygen (nitrogen), the consumption of the nozzle orifice is considerably reduced, but progresses to a degree that affects the cutting quality. Furthermore, if not only the plasma gas but also the secondary gas is a gas (nitrogen) that does not contain oxygen, the consumption of the nozzle orifice hardly progresses.
上記実験結果から、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗には、 酸素が大 き く 関わっている こ とが判明 した。  From the above experimental results, it was found that oxygen was greatly involved in the consumption of the nozzle orifice.
つま り、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの近傍に酸素がある と、 パイ ロ ッ トアークのノ ズル着弧点は、 高温状態にある こ とでの溶融だけで な く 、 高温のための酸化が進行し、 この酸化による ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗が、 大きな割合を占めているこ とがわかった。 That is, if oxygen is present near the nozzle's orifice, the At the ignition point of the nozzle of the torque, not only the melting due to the high temperature state, but also the oxidation due to the high temperature progresses, and the consumption of the nozzle orifice by this oxidation causes a large proportion. It turned out that it was occupied.
また、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの酸化の原因 となる酸素は、 当然、 パイ ロ ッ トアーク時のプラズマガスに酸素が含まれていればそれ が供給源になるが、 それだけではな く 、 ノ ズルのオ リ フ ィ スが大 気 (空気) にさ らされている と、 ノ ズルのオ リ フ ィ スから高速で 吹き出 したプラズマアーク流によ って大気がノ ズルのオ リ フ ィ ス に沿って引き込まれ、 大気に含まれる酸素もノ ズルのオ リ フ ィ ス の酸化の原因にな り、 これがノ ズルオ リ フ ィ ス部の消耗を進行さ せる こ と もわかった。  In addition, the oxygen that causes oxidation of the nozzle orifice naturally becomes a supply source if oxygen is contained in the plasma gas at the time of the pilot arc, but not only that. If the nozzle orifice is exposed to the atmosphere (air), the plasma arc flow blown from the nozzle orifice at a high speed causes the atmosphere to be changed to the nozzle orifice. It was found that oxygen drawn into the atmosphere along with the oxygen also caused the oxidation of the nozzle orifice, which in turn accelerated the depletion of the nozzle orifice.
従って、 本発明方法のよ う に、 プラズマ切断のアーク スター 卜 用のプラズマガスと して酸素を含まない非酸化性のガスを流すと 共に、 ノ ズルの外側にノ ズルのオ リ フ ィ スを包囲する よ う アーク スター ト用の二次ガスを噴出させてオ リ フ ィ ス内に大気が引き込 まれないよ う にする と共に、 二次ガス もプラズマガス と同 じ く 酸 素を含まない非酸化性のガスを流 してノ ズルのオ リ フ ィ スに酸素 が存在しない状態にする こ とで、 ノ ズルのオ リ フ ィ スの消耗を大 幅に低滅するこ とができる。  Accordingly, as in the method of the present invention, a non-oxidizing gas containing no oxygen is supplied as a plasma gas for the arc start of the plasma cutting, and the nozzle orifice is provided outside the nozzle. A secondary gas for the arc start is blown out to surround the gas to prevent air from being drawn into the orifice, and the secondary gas contains oxygen as well as the plasma gas By flowing no non-oxidizing gas and leaving oxygen free in the nozzle orifice, the consumption of the nozzle orifice can be significantly reduced. .
上記方法において、 二次ガス 3 1 は、 切断に寄与するプラズマ 化したガス流、 すなわち、 プラズマアーク 7 を細 く 絞り込む作用 を有していてその精度が切断品質に決定的な影響を及ぼしている ノ ズル 3 の出口を、 大気から遮断する作用をなすものである。  In the above method, the secondary gas 31 has a function of narrowing down the plasma gas 7 that contributes to the cutting, that is, the plasma arc 7, and its accuracy has a decisive influence on the cutting quality. It functions to shut off the exit of nozzle 3 from the atmosphere.
この場合、 二次ガス通路 4 を構成する シール ドキャ ッ プ 5 の先 端部の形状は、 図 3 に示すよ う に トーチ先端部側程細 く な つてい る形状の方が、 少量の二次ガス 3 1 で効率よ く ノ ズル先端部を シール ドする こ とができ るが、 このとき、 二次ガスによ ってノ ズ ル 3 から噴出するプラズマアーク 7 が乱れる こ とがないよ う にす る必要があるため、 二次ガス通路 4 を構成する シール ドキャ ッ プ 5 の開口部 5 a の径はノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス 3 a の径よ り大き く する必要がある。 In this case, the shape of the tip end of the shielded cap 5 constituting the secondary gas passage 4 becomes narrower toward the tip of the torch as shown in FIG. The shape of the nozzle allows the tip of the nozzle to be shielded more efficiently with a small amount of the secondary gas 31.In this case, the plasma ejected from the nozzle 3 by the secondary gas Since it is necessary to prevent the arc 7 from being disturbed, the diameter of the opening 5a of the shielded cap 5 constituting the secondary gas passage 4 is the orifice 3a of the nozzle 3. It must be larger than the diameter of
なお、 この二次ガス 3 1 を噴出 させる手段の他の例 と しては、 図 4 に示すよ う に、 シール ドキャ ッ プ 5 を円筒状に した もの、 あ るいは、 図 5 に示すよう にノ ズル 3 の出口の側方に二次ガス吹き 出 しノ ズル 1 6 を配し、 横方向から二次ガス 3 1 をノ ズル 3 の出 口部に吹き付け、 該出口部分を大気から遮断する こ と も可能であ る。  As another example of the means for ejecting the secondary gas 31, as shown in FIG. 4, a shielded cap 5 having a cylindrical shape, or as shown in FIG. A secondary gas blowout nozzle 16 is arranged on the side of the nozzle 3 outlet, and a secondary gas 31 is blown from the side to the outlet of the nozzle 3 to shut off the outlet from the atmosphere. It is also possible to do so.
次に、 本発明方法を実施するためのプラズマガス 3 0 と二次ガ ス 3 1 の供給回路は図 6 または図 7 に示すよ う になる。  Next, the supply circuit of the plasma gas 30 and the secondary gas 31 for carrying out the method of the present invention is as shown in FIG. 6 or FIG.
なお、 図 6 および図 7 において、 1 0 は非酸化性ガス供給回路、 1 1 は酸化性ガス供給回路である。  In FIGS. 6 and 7, 10 is a non-oxidizing gas supply circuit, and 11 is an oxidizing gas supply circuit.
図 6 では、 プラズマガス 3 0 だけを切り替える場合を示 してい る。 プラズマアーク 7 の発生前に、 供給回路内のガスを完全に置 換するために、 パイ ロ ッ ト アー ク 発生の所定時間前にアー ク ス ター ト用プラズマガス開閉弁 1 2 を開き、 プラ ズマガス通路 2 に プラズマガス 3 0 と して非酸化性のガスを流すと共に、 二次ガス 開閉弁 1 3 を開き二次ガス通路 4 に も同 じ く 二次ガス 3 1 と して 非酸化性のガスを流す。 これによ り、 ノ ズル 3 の出口部周辺には 酸素がない状態とな り.、 この状態でパイ ロ ッ トアーク を発生させ アークをスター トする。 パイ ロ ッ トアー クの発生完了後に、 ァ一 クスター ト用プラズマガス開閉弁 1 2 を閉 じる と同時に切断用プ ラズマガス開閉弁 1 4 を開いて、 プラズマガス 3 0 を非酸化性ガ スから酸素、 あるいは酸素を含むガスに切 り替えて流し、 切断作 業を行なう。 FIG. 6 shows a case where only the plasma gas 30 is switched. Before the occurrence of the plasma arc 7, in order to completely replace the gas in the supply circuit, open the plasma gas on / off valve 12 for the arc start at a predetermined time before the generation of the pilot arc, and A non-oxidizing gas is passed through the plasma gas passage 2 as the plasma gas 30, and the secondary gas on-off valve 13 is opened, and the non-oxidizing gas is also passed through the secondary gas passage 4 as the secondary gas 31. Gas. As a result, there is no oxygen around the outlet of the nozzle 3. In this state, a pilot arc is generated and the arc is started. After the completion of the pilot arc, the Closing the plasma gas on-off valve for starter 12 and opening the plasma gas on-off valve 14 for cutting at the same time, switching the plasma gas 30 from non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen. Sink and perform cutting work.
このときの切り替えタイ ミ ングは、 図 8 あるいは図 9 に示すよ う になる。 図 8では、 両弁 1 2 , 1 4 の切替をパイ ロ ッ ト アーク 発生時におこなっているが、 図 9 では、 両弁 1 2 , 1 4 の切替を メ イ ンアーク発生時におこなつている。  The switching timing at this time is as shown in FIG. 8 or FIG. In FIG. 8, switching between the valves 12 and 14 is performed when a pilot arc occurs. In FIG. 9, switching between the valves 12 and 14 is performed when a main arc occurs.
また、 プラズマガス 3 0 と二次ガス 3 1 の両方を切り替える場 合には、 図 7 に示すよう に、 プラズマアー クの発生前に回路内の ガスを完全に置換するために、 アー ク ス ター ト の所定時間前に アーク スター ト用プラズマガス開閉弁 1 2 を開き、 プラズマガス 通路 2 にプラ ズマガス 3 0 と して非酸化性のガスを流す と共に、 アーク スター ト用二次ガス開閉弁 1 3 を開き二次ガス通路 4 に も 二次ガス 3 1 と して同 じ く 非酸化性のガスを流 し、 ノ ズル 3 の出 口部周辺には酸素がない状態に し、 その状態でパイ ロ ッ 卜 アー ク を発生させ、 アークをスター トする。 パイ ロ ッ トアーク の発生完 了後に、 アークスター ト用プラ ズマガス開閉弁 1 2 を閉 じる と同 時に切断用プラズマガス開閉弁 1 4 を開き、 プラ ズマガス 3 0 を 非酸化性ガスから酸素あるいは酸素を含むガスに切 り替えて流す と共に、 アークスター ト用二次ガス開閉弁 1 3 を閉 じる と同時に 切断用二次ガス開閉弁 1 5 を開いて、 二次ガス 3 1 を非酸化性ガ スから酸素あるいは酸素を含むガスに切 り替えて流 し、 切断作業 を行なう。  When switching between both the plasma gas 30 and the secondary gas 31, as shown in Fig. 7, the arc gas must be completely replaced before the plasma arc is generated. A predetermined time before the start, the plasma gas on / off valve 12 for the arc start is opened, a non-oxidizing gas as the plasma gas 30 flows through the plasma gas passage 2, and the secondary gas on / off valve for the arc start is opened. 13 Open the same non-oxidizing gas as the secondary gas 3 1 in the secondary gas passage 4 as well as the secondary gas passage 4 so that there is no oxygen around the outlet of the nozzle 3. Generates a pilot arc and starts the arc. After the generation of the pilot arc is completed, the plasma gas on-off valve 14 for arc start is closed and the plasma gas on-off valve 14 for cutting is opened at the same time, and the plasma gas 30 is converted from non-oxidizing gas to oxygen or oxygen. Switch to a gas containing oxygen, and close the arc start secondary gas on-off valve 13 and open the cutting secondary gas on-off valve 15 at the same time to deoxidize the secondary gas 31 Switch from the neutral gas to oxygen or a gas containing oxygen, and then perform the cutting operation.
このときの両ガス 3 0 , 3 1 の切り替えタ イ ミ ングは、 図 1 0 あるいは図 1 1 に示すよ う になる。 図 1 0 では、 各弁 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 の切替をパイ ロ ッ ト アー ク発生時におこな っているが、 図 1 1 では、 各弁 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 の切替をメ イ ンアーク 発生時におこなつている。 The timing for switching between the two gases 30 and 31 at this time is shown in Fig. 10 Or as shown in Figure 11. In Fig. 10, the valves 12, 13, 13, 14, 15 are switched when a pilot arc occurs, but in Fig. 11, the valves 12, 13, 33, 1 are switched. Switching between 4 and 15 is performed when a main arc occurs.
上記ガスの切り替えのタイ ミ ングは、 パイ ロ ッ トアークの発生、 あるいはメ イ ンアークの発生を検出 して、 その信号を受けた時で ある。  The timing of the above gas switching is when the generation of the pilot arc or the generation of the main arc is detected and the signal is received.
また、 ガスの切り替えタイ ミ ングは、 スター ト用の非酸化性ガ スと切断用の酸化性ガスとのノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス部における置 換の時期を考慮して設定するのがよい。 望ま し く は、 メ イ ンァー ク発生と同時にノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス部において置換が完了すれ ば切断への影響がない。 しか しながら、 実際にはガス配管の長短 によって置換に要する時間の長短も生 じる。 したがって、 ガス切 り換えのタイ ミ ングは、 ガス配管距離が短いため、 開閉弁を通過 したガスが速やかにノ ズル 3 のオ リ フ ィ ス部に到達する場合は、 メ イ ンアーク発生の検出信号を受けた時でよ く 、 ま たガス配管距 離が長いため、 オ リ フ ィ ス部でのガス置換に時間がかかる場合は、 メ イ ンアーク発生以前の時がよい。 ガス切り替えのタイ ミ ングと して、 ガス置換に要する時間の短い順では、 パイ ロ ッ ト アーク発 生検出信号、 高周波発生検出信号、 起動信号のいずれかの信号を 検出 して開閉弁を切り替えるよ う にすれば、 ガス置換によ る切断 への影響を最小に抑える こ とができる。  In addition, the gas switching timing should be set in consideration of the timing of replacement of the non-oxidizing gas for the start and the oxidizing gas for the cutting in the nozzle 3 orifice. Is good. Desirably, if the replacement is completed at the nozzle 3 orifice at the same time as the occurrence of the main mark, there is no effect on the disconnection. However, in practice, the length of the gas piping will also affect the time required for replacement. Therefore, when the gas is switched, the gas piping distance is short, and if the gas that has passed through the on-off valve quickly reaches the orifice of nozzle 3, the main arc is detected. When it is necessary to receive a signal and the gas piping distance is long, if it takes a long time to replace the gas at the orifice, it is better to do so before the main arc occurs. As for the timing of gas switching, in the order of the time required for gas replacement, in the order of the shortest time required for gas replacement, one of the pilot arc generation detection signal, high frequency generation detection signal, and start signal is detected to switch the open / close valve By doing so, it is possible to minimize the influence of gas replacement on cutting.
なお、 本発明方法では、 パイ ロ ッ トアー ク発生時と切断中にガ スを切り替える こ とを行なっているが、 さ らに望ま し く は、 切断 終了後に再度、 パイ ロ ッ トアーク発生時と同様に、 非酸化性ガス を所定時間の間流しておけば、 ガス配管内は非酸化性ガスで満た されることになり、 次回のアークスター ト時にガス配管内のガス を置換するため非酸化性ガスを流す時その時間を短縮できるので、 切断開始が早ま り、 切断作業の効率化がはかられる。 In the method of the present invention, the gas is switched between when a pilot arc occurs and during cutting. However, it is more desirable that the gas be switched between when the pilot arc occurs and after the cutting is completed. Similarly, non-oxidizing gases If the non-oxidizing gas flows for a predetermined time, the gas pipe will be filled with the non-oxidizing gas, and when the non-oxidizing gas flows to replace the gas in the gas pipe at the next arc start Since cutting can be shortened, cutting starts earlier and cutting work can be made more efficient.
本発明方法において、 酸化性ガスとは、 酸素、 あるいは空気ま たは酸素と窒素の混合ガスなど、 酸素を含むガスであり、 非酸化 性ガスとは、 窒素, アルゴン. ヘリ ウム, 水素等のいわゆる不活 性ガスの単独、 あるいはこれらの組合わせである。  In the method of the present invention, the oxidizing gas is a gas containing oxygen such as oxygen or air or a mixed gas of oxygen and nitrogen, and the non-oxidizing gas is a gas such as nitrogen, argon, helium, and hydrogen. So-called inert gas is used alone or in combination.
プラズマ切断で軟鋼材を切断する際には、 プラズマガス 3 0 と して酸素を使う こ とが一般的である。 この場合には、 アークス ター ト時は窒素をプラズマガス 3 0および二次ガス 3 1 と して使 い、 パイロ ッ トアーク発生完了後で切断中は酸素をプラズマガス 3 0 と して、 空気あるいは酸素を含むガスを二次ガス 3 1 と して 使用する。  When cutting mild steel by plasma cutting, it is common to use oxygen as the plasma gas 30. In this case, nitrogen is used as the plasma gas 30 and the secondary gas 31 during the arc start, and oxygen is used as the plasma gas 30 during the cutting after the completion of the pilot arc, and air or air is used. A gas containing oxygen is used as the secondary gas 31.
こ こで、 切断のためのプラズマガス 3 0 と して酸素を使用する のは、 軟鋼と酸素プラズマの酸化反応による反応熱によ り切断が 促進されるからである。 また、 この場合の二次ガス 3 1 と しては、 酸素を含むガスにした方がよい。 これは、 非酸化性ガスを使用す るとプラズマガス 3 0の酸素純度が低下し、 切断に悪影響が出る からである。 また、 パイ ロ ッ トアーク発生時の非酸化性ガスと し て窒素を使う理由は、 プラズマ化したときの特性が酸素とほぼ同 じであり、 切り替えに伴うアークの不安定性が起きに く いからで ある。  Here, the reason why oxygen is used as the plasma gas 30 for cutting is that cutting is promoted by the reaction heat of the oxidation reaction between mild steel and oxygen plasma. In this case, the secondary gas 31 is preferably a gas containing oxygen. This is because the use of a non-oxidizing gas reduces the oxygen purity of the plasma gas 30 and adversely affects cutting. The reason for using nitrogen as a non-oxidizing gas when generating a pilot arc is that the characteristics when converted into plasma are almost the same as oxygen, and arc instability due to switching is unlikely to occur. It is.
また、 ステンレス鍋やアルミ二ユウムの切断では、 プラズマガ ス 3 0 と して酸素を含まない非酸化性ガスが使われる。 非酸化性 ガス と しては窒素やアルゴンあ るいは水素等を単一で用いた り 、 それらの混合ガスを使用する。 この場合でも、 上述 したよ う にパ イ ロ ッ 卜アークによる ノ ズル消耗は、 酸素プラズマよ り も軽微で あるが進行する。 そのため、 このよ う な非酸化性ガスを使っ たプ ラズマ切断機においても、 パイ ロ ッ トアーク発生時に非酸化性ガ スを二次ガス 3 1 と して流すこ とによ り 、 ノ ズル 3 の耐久性を向 上させる こ とができる。 In cutting stainless steel pots and aluminum, non-oxidizing gas containing no oxygen is used as plasma gas 30. Non-oxidizing As the gas, nitrogen, argon, hydrogen, or the like is used alone, or a mixed gas thereof is used. Even in this case, as described above, the consumption of the nozzle by the pilot arc is smaller than that of the oxygen plasma, but proceeds. Therefore, even in such a plasma cutting machine using a non-oxidizing gas, the non-oxidizing gas flows as a secondary gas 31 when a pilot arc is generated, so that the nozzle 3 Durability can be improved.
本発明によれば以下のような作用効果を奏する こ とができる。  According to the present invention, the following effects can be obtained.
( 1 ) アークスター ト時にノ ズル 3 のオ リ フ ィ スを大気から遮 蔽し、 その酸化損傷を防止できる。  (1) The nozzle 3 orifice can be shielded from the atmosphere during the arc start and its oxidation damage can be prevented.
( 2 ) アークスター ト時には非酸化性気体を流すが、 切断時に は酸化性気体に切換えて流すため、 軟鋼の切断に関 しては切断品 質を損なう こ とがない。  (2) The non-oxidizing gas flows at the time of arc start, but it switches to the oxidizing gas at the time of cutting, so there is no loss of cutting quality when cutting mild steel.
( 3 ) 酸化損傷防止の結果、 長時間にわたる良質の切断品質が 維持できる。 すなわち、 ノ ズル 3 の耐久性の向上が図れる。  (3) As a result of preventing oxidation damage, good cutting quality over a long period of time can be maintained. That is, the durability of the nozzle 3 can be improved.
( 4 ) ノ ズル 3 の耐久性向上によ り ノ ズル 3 の交換回数が減り、 作業者の手間が軽滅される。  (4) The durability of the nozzle 3 is improved, so that the number of times the nozzle 3 needs to be replaced is reduced, and the labor of the operator is reduced.
( 5 ) ノ ズル 3 の交換回数が減る こ と、 すなわちノ ズル 3 の交 換サイ クルの延長は、 プラ ズマ切断機の無人運転化実現に対する 貢献度が高い。  (5) The reduction in the number of replacements of the nozzles 3, that is, the extension of the replacement cycle of the nozzles 3, greatly contributes to the realization of unmanned operation of the plasma cutting machine.
( 6 ) ノ ズル 3 の交換に要する ロスタイ ムがな く な り 、 切断作 業効率がよ く なる。  (6) Loss time required for replacement of the nozzle 3 is eliminated, and cutting work efficiency is improved.
( 7 ) ノ ズル 3 の購入品費用が下がるので、 ラ ンニ ン グコ ス ト の低減が期待できる。  (7) Since the cost of purchasing the nozzle 3 is reduced, the running cost can be reduced.
なお、 本発明は例示的な実施例について説明 したが、 開示 した 実施例に関 して、 本発明の要旨及び範囲を逸脱する こ とな く 、 種々の変更、 省略、 追加が可能であることは、 当業者において自 明である。 従って、 本発明は、 上記の実施例に限定される もので はなく 、 請求の範囲に記載された要素によって規定される範囲及 びその均等範囲を包含するものと して理解されなければならない。 It should be noted that the present invention has been described with reference to an exemplary embodiment, but has been disclosed. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, omissions, and additions can be made to the embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be limited to the above embodiments, but should be understood to include the scope defined by the elements recited in the claims and their equivalents.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . プラ ズマアー ク を細 く 絞り 込むオ リ フ ィ スを持つ ノ ズルと、 該ノ ズルの先端部を包囲する よ う に二次ガスを供給する二次ガス 噴出手段を有するプラズマ切断装置を用いたプラズマ切断方法に おいて、  1. A nozzle having an orifice for narrowing down a plasma arc, and a plasma cutting device having a secondary gas ejecting means for supplying a secondary gas so as to surround the tip of the nozzle. In the plasma cutting method used,
アークスター ト用のプラズマガスと して非酸化性ガスを流すと 共に、 アーク スター ト用の二次ガスと して非酸化性ガスを流して ノ ズル出口付近を非酸化性ガス雰囲気にする こ とを特徴とするプ ラズマ切断方法。  A non-oxidizing gas is allowed to flow as the plasma gas for the arc start, and a non-oxidizing gas is allowed to flow as the secondary gas for the arc start so that the vicinity of the nozzle outlet has a non-oxidizing gas atmosphere. And a plasma cutting method.
2 . パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアー クへ移行するのと実質同時 に、 プラズマガスを非酸化性ガスから酸素あるいは酸素を含むガ スに切替える こ とを特徴とする、 請求項 1 に記載のプラズマ切断 方法。 2. The method according to claim 1, wherein the plasma gas is switched from the non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen substantially simultaneously with the transition from the pilot arc to the main arc. Plasma cutting method.
3 . プラズマガスの切り替えがパイ ロ ッ トアーク発生時に行われ る こ とを特徴とする、 請求項 2 に記載のプラズマ切断方法。 3. The plasma cutting method according to claim 2, wherein switching of the plasma gas is performed when a pilot arc is generated.
4 . プラズマガスの切り替えがメ イ ンアーク発生時に行われる こ とを特徴とする、 請求項 2 に記載のプラズマ切断方法。 4. The plasma cutting method according to claim 2, wherein switching of the plasma gas is performed when a main arc is generated.
5 . パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアークへ移行するの と実質同時 に、 二次ガスを非酸化性ガスから酸素あるいは酸素を含むガスに 切替えて流すこ とを特徴とする請求項 2 に記載のプラ ズマ切断方 法。 5. The method according to claim 2, wherein the secondary gas is switched from the non-oxidizing gas to oxygen or a gas containing oxygen at substantially the same time as the transition from the pilot arc to the main arc. Plasma cutting method.
6 . プラズマガス及び二次ガスの切り替えがパイ ロ ッ トアー ク発 生時に行われる こ とを特徴とする、 請求項 5 に記載のプラズマ切 断方法。 6. The plasma cutting method according to claim 5, wherein switching between the plasma gas and the secondary gas is performed when a pilot arc occurs.
7 . プラズマガス及び二次ガスのの切り替えがメ イ ンアー ク発生 時に行われる こ とを特徴とする、 請求項 5 に記載のプラ ズマ切断 方法。 7. The plasma cutting method according to claim 5, wherein switching between the plasma gas and the secondary gas is performed when a main arc occurs.
8 . アーク スター ト時に流す非酸化性のプラズマガス及び二次ガ スが窒素であ り、 パイ ロ ッ トアー クからメ イ ンアークへ移行する のと実質同時以後で切断時に流すプラ ズマガスが酸素であ り且つ 二次ガスが空気または酸素と窒素の混合ガスである こ とを特徴と する、 請求項 5 に記載のプラズマ切断方法。  8. The non-oxidizing plasma gas and secondary gas flowing at the time of arc start are nitrogen, and the plasma gas flowing at the time of cutting substantially simultaneously with the transition from the pilot arc to the main arc is oxygen. 6. The plasma cutting method according to claim 5, wherein the secondary gas is air or a mixed gas of oxygen and nitrogen.
9 . パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアークへ移行するのと実質同時 以後で切断時に流すプラズマガスが非酸化性ガスである こ とを特 徵とする、 請求項 1 に記載のプラズマ切断方法。 9. The plasma cutting method according to claim 1, wherein the plasma gas flowing at the time of cutting substantially simultaneously with the transition from the pilot arc to the main arc is a non-oxidizing gas.
1 0 . パイ ロ ッ トアークからメ イ ンアークへ移行するのと実質同 時以後に流す二次ガスが非酸化性ガスである こ と を特徴とする 、 請求項 9 に記載のプラズマ切断方法。 10. The plasma cutting method according to claim 9, wherein the secondary gas flowing at substantially the same time as the transition from the pilot arc to the main arc is a non-oxidizing gas.
1 1 . プラズマガス及び二次ガスが窒素である こ とを特徴とする、 請求項 1 0 に記載のプラズマ切断方法。 11. The plasma cutting method according to claim 10, wherein the plasma gas and the secondary gas are nitrogen.
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