[go: up one dir, main page]

JP2001287039A - Plasma torch - Google Patents

Plasma torch

Info

Publication number
JP2001287039A
JP2001287039A JP2000100378A JP2000100378A JP2001287039A JP 2001287039 A JP2001287039 A JP 2001287039A JP 2000100378 A JP2000100378 A JP 2000100378A JP 2000100378 A JP2000100378 A JP 2000100378A JP 2001287039 A JP2001287039 A JP 2001287039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
nozzle member
electrode
arc
plasma torch
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000100378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Nakano
悦男 中野
Noritsugu Sugizaki
法嗣 杉崎
Seiji Mizuno
成司 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
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 Koike Sanso Kogyo Co Ltd filed Critical Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Priority to JP2000100378A priority Critical patent/JP2001287039A/en
Publication of JP2001287039A publication Critical patent/JP2001287039A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H05H1/3484Convergent-divergent nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラズマトーチを構成するノズル部材の寿命を
延長すると共にプラズマアークを細く絞る。 【解決手段】プラズマトーチAは、電極1と、電極1に
対向して配置されたノズル部材2と、電極1とノズル部
材2との間に形成されたプラズマ室14とを有して構成さ
れる。ノズル部材2は、銅又は銅合金を基材17aとし、
プラズマアークを通過させる噴射孔2aの一部又は全部
を前記基材17aよりも融点が高い材料(カーボン又はセ
ラミック)、又は熱伝導性の高い材料(銀又は銀合金)
によって形成する。
(57) [Summary] To extend the life of a nozzle member constituting a plasma torch and narrow down a plasma arc. A plasma torch has an electrode, a nozzle member disposed to face the electrode, and a plasma chamber formed between the electrode and the nozzle member. You. The nozzle member 2 uses copper or a copper alloy as the base material 17a,
Some or all of the injection holes 2a through which the plasma arc passes are made of a material (carbon or ceramic) having a higher melting point than the base material 17a or a material having high thermal conductivity (silver or silver alloy).
Formed by

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ化したプ
ラズマガスが噴射孔を通過する際の熱による損傷を防止
して、ノズル部材の寿命を延長させることが出来るよう
にし、且つプレートガスを細く絞ることが出来るように
したプラズマトーチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents a plasma gas, which has been plasmatized, from being damaged by heat when passing through an injection hole, prolongs the life of a nozzle member, and reduces the thickness of a plate gas. It relates to a plasma torch that can be squeezed.

【0002】[0002]

【従来の技術】被加工材に向けてプラズマ化したプラズ
マガス(以下「パイロットアーク又はプラズマアーク」
という)を噴射して切断や溶接、或いは溶射等の加工を
行うプラズマ加工法が普及している。このようなプラズ
マ加工を行うためのプラズマトーチでは、プラズマトー
チに取り付けた電極と該電極に対向して配置したノズル
部材との間に形成したパイロットアークをプラズマトー
チから被加工材に向けて噴射し、該パイロットアークが
被加工材に接触したときに電極と被加工材との間で放電
させてプラズマアークを形成し、このプラズマアークに
よって目的の加工を行う移行式プラズマトーチと、電極
とノズル部材との間でプラズマアークを形成してプラズ
マトーチから被加工材に向けて噴射し、このプラズマア
ークによって目的の加工を行う非移行式プラズマトーチ
とがあり、目的の加工内容や被加工材の厚さ等の条件に
応じて適宜選択的に用いられている。
2. Description of the Related Art Plasma gas which is turned into plasma toward a workpiece (hereinafter referred to as "pilot arc or plasma arc").
The plasma processing method of performing processing such as cutting, welding, or thermal spraying by spraying the same is widely used. In such a plasma torch for performing plasma processing, a pilot arc formed between an electrode attached to the plasma torch and a nozzle member arranged opposite to the electrode is injected from the plasma torch toward a workpiece. A transfer type plasma torch that discharges between the electrode and the workpiece when the pilot arc comes into contact with the workpiece to form a plasma arc, and performs a desired processing by the plasma arc; and an electrode and a nozzle member. There is a non-transfer type plasma torch that forms a plasma arc between them and injects it from the plasma torch toward the workpiece, and performs the intended processing with this plasma arc. It is selectively used as appropriate depending on conditions such as the size of the material.

【0003】プラズマアークによって被加工材の加工を
行う場合、該プラズマアークを細く絞ることで微細で且
つ良好な加工を行うことが出来る。上記移行式プラズマ
トーチに於けるパイロットアーク及びプラズマアーク、
非移行式プラズマトーチに於けるプラズマアークは、何
れもノズル部材の中心に形成された噴射孔を通って外部
に噴射される。このとき、ノズル部材が冷却水或いは冷
却空気等の冷却流体によって冷却されているため、噴射
孔を通過するプラズマアークをサーマルピンチ効果によ
って細く絞ることが出来る。
When a workpiece is processed by a plasma arc, fine and good processing can be performed by narrowing the plasma arc. Pilot arc and plasma arc in the transfer type plasma torch,
Each of the plasma arcs in the non-transfer type plasma torch is injected to the outside through an injection hole formed in the center of the nozzle member. At this time, since the nozzle member is cooled by a cooling fluid such as cooling water or cooling air, the plasma arc passing through the injection hole can be narrowed down by the thermal pinch effect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く構成された
プラズマトーチでは、パイロットアーク,プラズマアー
クが通過するノズル部材の噴射孔は、内表面が常に温度
が約30000 ℃程度の高温となるパイロットアーク,プラ
ズマアークに曝されることになる。このように、ノズル
部材は使用条件が過酷で寿命が短いという問題がある。
特に、精密な加工を行うためにパイロットアーク,プラ
ズマアークをより細く絞ることを目的として噴射孔の径
を細くしようとしても、パイロットアーク,プラズマア
ークが噴射孔の内周面に接触して損傷することとなり限
界が生じる。
In the plasma torch constructed as described above, the pilot arc and the injection hole of the nozzle member through which the plasma arc passes have a pilot arc whose inner surface is always at a high temperature of about 30,000 ° C. , Will be exposed to the plasma arc. As described above, there is a problem that the use conditions of the nozzle member are severe and the life is short.
In particular, even if the diameter of the injection hole is reduced for the purpose of narrowing down the pilot arc or plasma arc for precise processing, the pilot arc or plasma arc contacts the inner peripheral surface of the injection hole and is damaged. This has its limitations.

【0005】本発明の目的は、ノズル部材の噴射孔の周
囲に融点が高く且つ熱伝導性が高い材料を配置すること
でノズル部材の寿命を延長すると共にパイロットアー
ク,プラズマアークを絞ることが出来るプラズマトーチ
を提供することにある。
An object of the present invention is to dispose a material having a high melting point and a high thermal conductivity around an injection hole of a nozzle member to extend the life of the nozzle member and reduce the pilot arc and the plasma arc. It is to provide a plasma torch.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るプラズマトーチは、導電性を有する電極
台に取り付けられた電極と、前記電極に対向して配置さ
れ且つ導電性を有するノズル台に取り付けられたノズル
部材と、前記電極とノズル部材との間に形成されたプラ
ズマ室とを有し、前記プラズマ室に供給され且つプラズ
マ化したプラズマガスをノズル部材の噴射孔から外部に
噴射して被加工材を加工するプラズマトーチであって、
前記ノズル部材を、銅又は銅合金を基材とし且つ噴射孔
の一部又は全部を前記基材よりも融点が高く、又は熱伝
導性の高い材料によって形成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a plasma torch according to the present invention has an electrode mounted on an electrode base having conductivity, and an electrode disposed opposite to the electrode and having conductivity. A plasma chamber formed between the electrode and the nozzle member, wherein the plasma gas supplied to the plasma chamber and turned into plasma is supplied to the outside from an injection hole of the nozzle member. A plasma torch for processing a workpiece by spraying,
The nozzle member is formed by using copper or a copper alloy as a base material and forming a part or all of the injection holes with a material having a higher melting point or a higher thermal conductivity than the base material.

【0007】上記プラズマトーチでは、プラズマ室に供
給されたプラズマガスをプラズマ化してノズル部材の噴
射孔から噴射させたとき、噴射孔の周囲が高い融点、又
は高い熱伝導性を有するので、プラズマアークを絞るた
めに噴射孔の径を小さくし、プラズマアークが噴射孔の
内周面に接触したような場合であっても、容易に溶融す
ることない。このため、ノズル部材の寿命を延長すると
共にプラズマアークを細く絞ることが出来る。
In the above-mentioned plasma torch, when the plasma gas supplied to the plasma chamber is turned into plasma and injected from the injection hole of the nozzle member, the periphery of the injection hole has a high melting point or high thermal conductivity. In order to reduce the diameter of the injection hole, the diameter of the injection hole is reduced so that even if the plasma arc comes into contact with the inner peripheral surface of the injection hole, it is not easily melted. Therefore, the life of the nozzle member can be extended and the plasma arc can be narrowed down.

【0008】また噴射孔を通過するプラズマ化したプラ
ズマガスからなるパイロットアークやプラズマアーク
(以下、代表して、「プラズマアーク」という)の熱が
ノズル部材に伝達されたとき、この熱を速やかに基材に
伝達して冷却することが出来る。即ち、噴射孔を通過す
るプラズマアークをサーマルピンチ効果によってより細
く絞ることが出来る。
In addition, when heat of a pilot arc or a plasma arc (hereinafter, typically referred to as a “plasma arc”) composed of a plasma gas that passes through an injection hole is transmitted to a nozzle member, the heat is quickly transmitted to the nozzle member. It can be transferred to the substrate and cooled. That is, it is possible to narrow the plasma arc passing through the injection hole more finely by the thermal pinch effect.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、上記プラズマトーチの好ま
しい実施形態について図を用いて説明する。図1はプラ
ズマトーチの構成を説明する断面図である。図2は第1
実施例に係るノズル部材の構成を示す断面図である。図
3は第2実施例に係るノズル部材の構成を示す断面図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the above-mentioned plasma torch will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view illustrating the configuration of the plasma torch. FIG. 2 shows the first
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a nozzle member according to an example. FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the nozzle member according to the second embodiment.

【0010】図に示すプラズマトーチAは移行式プラズ
マトーチとして構成されており、電極1とノズル部材2
の間に通電してパイロットアークを形成し、形成された
パイロットアークをノズル部材2の噴射孔2a及び第2
ノズル部材3の噴射孔3aから噴射し、該パイロットア
ークがプラズマトーチAと対向して配置された図示しな
い被加工材に接触したとき、電極1と被加工材との間に
通電してメインアークを形成し、同時に電極1とノズル
部材2との間の通電を停止させてパイロットアークを停
止させることで、メインアークによって被加工材に目的
の加工を行なうように構成したものである。特に、プラ
ズマトーチAでは、プラズマガスとして酸素ガスを用
い、この酸素ガスを電極1の周囲に供給してプラズマ化
することで、被加工材を切断する切断トーチとして構成
されている。
The plasma torch A shown in FIG. 1 is configured as a transfer type plasma torch, and includes an electrode 1 and a nozzle member 2.
To form a pilot arc, and the formed pilot arc is injected into the injection hole 2a of the nozzle member 2 and the second
When the pilot arc is injected from the injection hole 3a of the nozzle member 3 and comes into contact with a workpiece (not shown) arranged opposite to the plasma torch A, a current is applied between the electrode 1 and the workpiece and a main arc is generated. Is formed, and at the same time, the current between the electrode 1 and the nozzle member 2 is stopped to stop the pilot arc, so that the target material is processed by the main arc. In particular, the plasma torch A is configured as a cutting torch for cutting a workpiece by using an oxygen gas as a plasma gas and supplying the oxygen gas around the electrode 1 to generate plasma.

【0011】図に於いて、電極1は銅或いは銅合金によ
って形成された電極材ホルダーの略中心にハフニウム或
いはジルコニウムからなる電極材1aを埋設して構成さ
れており、導電性を持った電極台4にネジ5を介して着
脱可能に装着されている。この電極台4は導電性を有す
る筒状の部材として形成され、プラズマトーチAの本体
6に固着されている。また電極台4の内部には冷却水を
供給する冷却管7が設けられており、該冷却管7から供
給された冷却水は電極1の裏面1bと接触して該電極1
を冷却し、その後、冷却管6と電極台4の間に形成され
た通路8を通ってノズル部材2を冷却する通路8に導か
れ、その後、プラズマトーチAの外部に排出される。
In FIG. 1, an electrode 1 is formed by burying an electrode material 1a made of hafnium or zirconium at substantially the center of an electrode material holder made of copper or a copper alloy, and has a conductive electrode base. 4 is removably mounted via a screw 5. The electrode base 4 is formed as a cylindrical member having conductivity, and is fixed to the main body 6 of the plasma torch A. A cooling pipe 7 for supplying cooling water is provided inside the electrode base 4, and the cooling water supplied from the cooling pipe 7 contacts the back surface 1 b of the electrode 1 and
Is cooled, and then guided to a passage 8 for cooling the nozzle member 2 through a passage 8 formed between the cooling pipe 6 and the electrode base 4, and then discharged to the outside of the plasma torch A.

【0012】電極1の外周には絶縁性を有するセンタリ
ングストーン9が配置され、電極台4の外周にも絶縁性
を有する絶縁材10が配置され、該絶縁材10は本体6に装
着されている。前記電極台4と絶縁材10との間にプラズ
マガスを流通させる流通路11が形成され、該流通路11を
流通したプラズマガスがセンタリングストーン9に形成
された孔9aからプラズマ室14に供給される。
A centering stone 9 having an insulating property is arranged on the outer periphery of the electrode 1, and an insulating material 10 having an insulating property is also arranged on the outer periphery of the electrode base 4, and the insulating material 10 is mounted on the main body 6. . A flow passage 11 through which the plasma gas flows is formed between the electrode base 4 and the insulating material 10, and the plasma gas flowing through the flow passage 11 is supplied to the plasma chamber 14 through a hole 9a formed in the centering stone 9. You.

【0013】センタリングストーン9の先端に、後述す
るように構成されたノズル部材2が配置され、該センタ
リングストーン9がノズル部材2の内部に嵌入して両者
が当接している。またノズル部材2はカップ状の取付部
材12に嵌合しており、該取付部材12をノズル台13の外周
部に形成したネジ部13aに螺合することで、ノズル部材
2をノズル台13の先端部に形成された窪み13bに嵌入さ
せて装着し得るように構成されている。また取付部材12
によるノズル部材2のノズル台13への装着に伴って、ノ
ズル部材2に当接させたセンタリングストーン9を電極
1とノズル台13の間に装着することが可能である。
At the tip of the centering stone 9, a nozzle member 2 configured as described later is arranged, and the centering stone 9 is fitted inside the nozzle member 2 so that they are in contact with each other. In addition, the nozzle member 2 is fitted to a cup-shaped mounting member 12, and the mounting member 12 is screwed into a screw portion 13 a formed on an outer peripheral portion of the nozzle base 13, thereby connecting the nozzle member 2 to the nozzle base 13. It is configured such that it can be fitted by being fitted into a depression 13b formed at the tip. Also mounting member 12
With the mounting of the nozzle member 2 on the nozzle table 13 by the above, the centering stone 9 contacting the nozzle member 2 can be mounted between the electrode 1 and the nozzle table 13.

【0014】そしてノズル部材2,取付部材12をノズル
台13に取り付けることで、これらの部材によって冷却水
の通路8が構成されており、該通路8を流通する冷却水
がノズル部材2の胴部2bに接触して熱交換を行い、こ
れによりノズル部材2が冷却される。また電極1とノズ
ル部材2及びセンタリングストーン9とによってプラズ
マ室14が構成される。
By attaching the nozzle member 2 and the mounting member 12 to the nozzle table 13, a cooling water passage 8 is formed by these members, and the cooling water flowing through the passage 8 is supplied to the body of the nozzle member 2. Heat is exchanged by contacting the nozzle member 2b, whereby the nozzle member 2 is cooled. The electrode 1, the nozzle member 2, and the centering stone 9 constitute a plasma chamber 14.

【0015】ノズル部材2の外周に第2ノズル部材3が
設けられており、該ノズル部材3はキャップ15によって
本体6に取り付けられている。そしてノズル部材2と第
2ノズル部材3とによって二次気流室16が形成され、該
二次気流室16に酸素ガスを含む予め設定されたガスが供
給され、プラズマアークに沿わせて第2ノズル部材3の
孔3aから外部に向けて噴射される。
A second nozzle member 3 is provided on the outer periphery of the nozzle member 2, and the nozzle member 3 is attached to the main body 6 by a cap 15. A secondary gas flow chamber 16 is formed by the nozzle member 2 and the second nozzle member 3, a preset gas containing oxygen gas is supplied to the secondary gas flow chamber 16, and a second nozzle is provided along the plasma arc. It is injected outward from the hole 3a of the member 3.

【0016】ノズル部材2は銅又は銅合金を基材17aと
して用いており、噴射孔2aの周囲の一部又は前部に前
記基材よりも融点が高く、又は熱伝導性の高い材料が挿
入材17bとして配置されている。即ち、図2に示す第1
実施例のノズル部材2では、上記基材によって銅部2b
を含む本体部17aが形成されており、噴射孔2aの全長
にわたって高融点又は高熱伝導性材料からなる挿入材17
bが配置されている。また図3に示す第2実施例のノズ
ル部材2では、噴射孔2aの出口側に挿入材17bが配置
されている。
The nozzle member 2 uses copper or a copper alloy as the base material 17a, and a material having a higher melting point or higher thermal conductivity than the base material is inserted into a part or the front of the injection hole 2a. It is arranged as a material 17b. That is, the first shown in FIG.
In the nozzle member 2 of the embodiment, the copper part 2b
Is formed, and an insert 17 made of a high melting point or high heat conductive material is formed over the entire length of the injection hole 2a.
b is arranged. In the nozzle member 2 of the second embodiment shown in FIG. 3, an insert 17b is arranged on the outlet side of the injection hole 2a.

【0017】挿入材17bとしては、銅又はタフピッチ銅
等の銅合金からなる基材17aよりも融点が高く、又は熱
伝導性に優れたものであれば良い。例えば基材17aより
も融点の高い材料としてはカーボンやセラミック、或い
はセラミックス原料にグラファイトを混合させて成形,
焼結させたもの等がある(その他、例示し得るものがあ
れば記載しておいて下さい)。また基材17aよりも熱伝
導性の高い材料としては銀や銀合金(その他、例示し得
るものがあれば記載しておいて下さい)がある。
The insert 17b may be any material as long as it has a higher melting point than the base material 17a made of copper or a copper alloy such as tough pitch copper or has excellent thermal conductivity. For example, as a material having a melting point higher than that of the base material 17a, carbon, ceramic, or a ceramic material is mixed with graphite to form,
There are sintered ones, etc. (If there are others that can be illustrated, please describe them). As a material having higher thermal conductivity than the base material 17a, there is silver or a silver alloy (other materials should be described if they can be exemplified).

【0018】上記挿入材17bは、ロー付け或いは圧入に
よって基材17aに対し一体化している。ロー付けするか
圧入するかは、挿入材17bの硬度や性質等の条件によっ
て設定される。例えば、カーボン,セラミックはロー付
けによって基材17aに一体化させることが好ましく、銀
又は銀合金では圧入によって基材17aに一体化させるこ
とが好ましい。
The insert 17b is integrated with the base 17a by brazing or press fitting. Whether to braze or press-fit is set according to conditions such as hardness and properties of the insert 17b. For example, carbon and ceramic are preferably integrated into the base material 17a by brazing, and silver or silver alloy is preferably integrated into the base material 17a by press-fitting.

【0019】上記ノズル部材2を製造する場合、基材17
a及び挿入材17bを夫々予め目的のノズル部材2に設定
された形状及び寸法に製作しておき、その後、基材17a
に挿入材17bをロー付け或いは圧入して一体化させるこ
とが可能である。また基材17a及び挿入材17bを夫々粗
加工した状態でロー付け或いは圧入して一体化させ、そ
の後、切削加工等の手段により仕上げることが可能であ
る。何れの方法で製造した場合であっても、ノズル部材
2の仕上がり形状及び寸法は同一であり、ノズル台13に
対し安定して装着することが可能である。
When the nozzle member 2 is manufactured, the substrate 17
a and the insert 17b are each manufactured in advance in the shape and dimensions set for the target nozzle member 2, and then the base material 17a
It is possible to integrate or insert the insert 17b by brazing or press-fitting. Further, it is possible to integrate the base material 17a and the insert material 17b by brazing or press-fitting them in a state where they are roughly processed, and then to finish them by means such as cutting. Regardless of which method is used, the finished shape and dimensions of the nozzle member 2 are the same, and the nozzle member 2 can be stably mounted on the nozzle table 13.

【0020】上記の如く構成されたノズル部材2に於い
て、噴射孔2aの周囲にカーボン又はセラミック等の高
い融点を持つ材料を配置した場合、該材料が簡単に溶け
ることがないため、該噴射孔2aを通過するプラズマア
ークによる損傷が軽減し、ノズル部材の寿命を延長する
ことが可能である。このため、プラズマアークの径を細
く絞ることを目的として噴射孔2aの径を細くした場
合、該噴射孔2aを通過するプラズマアークが周囲に配
置された材料に接触した場合であっても、噴射孔2aが
溶損することがなく、結果として細く絞ったプラズマア
ークを得ることが可能となる。
In the nozzle member 2 configured as described above, when a material having a high melting point such as carbon or ceramic is arranged around the injection hole 2a, the material is not easily melted. Damage due to the plasma arc passing through the hole 2a is reduced, and the life of the nozzle member can be extended. For this reason, when the diameter of the injection hole 2a is reduced for the purpose of narrowing the diameter of the plasma arc, even when the plasma arc passing through the injection hole 2a comes into contact with a material disposed around the injection hole 2a, the injection is performed. The hole 2a is not melted, and as a result, a narrowed down plasma arc can be obtained.

【0021】また噴射孔2aの周囲に銀又は銀合金等の
高い熱伝導性を持った材料を配置した場合、該噴射孔2
aをプラズマアークが通過する際に輻射又は伝導によっ
て伝達された熱を速やかに基材17aに伝えて冷却するこ
とが可能である。即ち、プラズマアークを速やかに冷却
することが可能である。このため、高いサーマルピンチ
効果を発揮することが可能となり、細く絞ったプラズマ
アークを得ることが可能となる。
When a material having high thermal conductivity such as silver or silver alloy is arranged around the injection hole 2a,
The heat transmitted by radiation or conduction when the plasma arc passes through a can be quickly transmitted to the base material 17a for cooling. That is, it is possible to quickly cool the plasma arc. Therefore, a high thermal pinch effect can be exhibited, and a narrowed plasma arc can be obtained.

【0022】上記の如く構成されたプラズマトーチAで
は、プラズマ室14に酸素ガスを供給すると共に電極1と
ノズル部材2との間で放電させることで、供給された酸
素ガスによってパイロットアークを形成することが可能
である。形成されたパイロットアークは、ノズル部材2
の孔2a,第2ノズル部材3の孔3aを通過して外部に
吹き出されて図示しない被加工材と接触する。このと
き、電極1と被加工材との間に電圧を印加して放電させ
ると両者の間にプラズマアークが形成され、同時に電極
1とノズル部材2との間の通電を停止させることでパイ
ロットアークを停止させ、これにより、電極1と被加工
材との間に形成されたプラズマアークを維持する。
In the plasma torch A configured as described above, a pilot arc is formed by the supplied oxygen gas by supplying oxygen gas to the plasma chamber 14 and discharging between the electrode 1 and the nozzle member 2. It is possible. The formed pilot arc is the nozzle member 2
The hole 2a of the second nozzle member 3 and the hole 3a of the second nozzle member 3 are blown out to the outside and come into contact with a workpiece (not shown). At this time, when a voltage is applied between the electrode 1 and the workpiece to cause a discharge, a plasma arc is formed between the electrode 1 and the workpiece, and at the same time, the power supply between the electrode 1 and the nozzle member 2 is stopped, thereby causing a pilot arc. Is stopped, thereby maintaining the plasma arc formed between the electrode 1 and the workpiece.

【0023】プラズマアークの形成に伴って、二次気流
室16に酸素ガス或いは他のガスを供給して夫々第2ノズ
ル部材3の孔3aから噴射させることで、プラズマアー
クに沿わせて二次気流を噴射することが可能である。そ
して、被加工材に向けてプラズマアーク及び二次気流を
噴射しつつ、プラズマトーチAを予め設定された方向に
移動させると、この移動過程で、プラズマアークが被加
工材を酸化させると共に溶融させ、同時に酸化物,溶融
物を被加工材から排除して連続的な溝を形成して該被加
工材を切断することが可能である。
With the formation of the plasma arc, oxygen gas or another gas is supplied to the secondary airflow chamber 16 and ejected from the holes 3a of the second nozzle member 3, respectively. It is possible to inject an air current. When the plasma torch A is moved in a predetermined direction while injecting the plasma arc and the secondary airflow toward the workpiece, the plasma arc oxidizes and melts the workpiece in this moving process. At the same time, it is possible to cut the workpiece by forming a continuous groove by removing the oxide and the melt from the workpiece.

【0024】特に、ノズル部材2の噴射孔2aを通過し
たプラズマアークを細く絞ることが可能であり、微細で
精密な加工を行なうことが可能となる。
In particular, it is possible to narrow down the plasma arc that has passed through the injection hole 2a of the nozzle member 2, and it is possible to perform fine and precise processing.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
プラズマトーチでは、ノズル部材の噴射孔の周囲に高い
融点、又は高い熱伝導性を持った材料を配置したので、
該噴射孔をプラズマアークが通過する際の熱による損傷
を軽減してプラズマトーチの寿命を延長することが出来
る。
As described in detail above, in the plasma torch according to the present invention, a material having a high melting point or a high thermal conductivity is arranged around the injection hole of the nozzle member.
Damage due to heat when the plasma arc passes through the injection hole can be reduced, and the life of the plasma torch can be extended.

【0026】また噴射孔の径を小さくしてプラズマアー
クの径を絞り、或いは通過するプラズマアークを効率良
く冷却してサーマルピンチ効果を高めることでプラズマ
アークを細く絞ることが出来る。
The diameter of the plasma arc can be reduced by reducing the diameter of the injection hole, or the plasma arc can be narrowed down by efficiently cooling the passing plasma arc and enhancing the thermal pinch effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】プラズマトーチの構成を説明する断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a plasma torch.

【図2】第1実施例に係るノズル部材を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing a nozzle member according to the first embodiment.

【図3】第2実施例に係るノズル部材を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing a nozzle member according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A プラズマトーチ 1 電極 1a 電極材 1b 裏面 2 ノズル部材 2a,3a 噴射孔 2b 胴部 3 第2ノズル部材 4 電極台 5 ネジ 6 本体 7 冷却管 8 通路 9 センタリングストーン 9a 孔 10 絶縁部材 11 通路 12 取付部材 13 ノズル台 13a ネジ 13b 窪み 14 プラズマ室 15 キャップ 16 二次気流室 17a 基材 17b 挿入材 Reference Signs List A Plasma torch 1 Electrode 1a Electrode material 1b Back surface 2 Nozzle member 2a, 3a Injection hole 2b Body 3 Second nozzle member 4 Electrode base 5 Screw 6 Main body 7 Cooling pipe 8 Passage 9 Centering stone 9a Hole 10 Insulation member 11 Passage 12 Mounting Member 13 Nozzle stand 13a Screw 13b Depression 14 Plasma chamber 15 Cap 16 Secondary airflow chamber 17a Base material 17b Insertion material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 成司 群馬県伊勢崎市長沼町 222番地1 株式 会社群馬コイケ内 Fターム(参考) 4E001 LD20 LE08 LE09 LH10 ME04 ME06 ME10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Mizuno 222-1, Naganuma-cho, Isesaki-shi, Gunma F-term in Gunma Koike Co., Ltd. (reference) 4E001 LD20 LE08 LE09 LH10 ME04 ME06 ME10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性を有する電極台に取り付けられた
電極と、前記電極に対向して配置され且つ導電性を有す
るノズル台に取り付けられたノズル部材と、前記電極と
ノズル部材との間に形成されたプラズマ室とを有し、前
記プラズマ室に供給され且つプラズマ化したプラズマガ
スをノズル部材の噴射孔から外部に噴射して被加工材を
加工するプラズマトーチであって、前記ノズル部材を、
銅又は銅合金を基材とし且つ噴射孔の一部又は全部を前
記基材よりも融点が高く、又は熱伝導性の高い材料によ
って形成したことを特徴とするプラズマトーチ。
1. An electrode attached to an electrode base having conductivity, a nozzle member disposed opposite to the electrode and attached to a nozzle base having conductivity, and between the electrode and the nozzle member. And a plasma torch for processing a workpiece by injecting a plasma gas supplied to the plasma chamber and converted into plasma from an injection hole of a nozzle member to the outside, the plasma torch comprising: ,
A plasma torch comprising copper or a copper alloy as a base material and a part or all of the injection holes formed of a material having a higher melting point or a higher thermal conductivity than the base material.
JP2000100378A 2000-04-03 2000-04-03 Plasma torch Pending JP2001287039A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000100378A JP2001287039A (en) 2000-04-03 2000-04-03 Plasma torch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000100378A JP2001287039A (en) 2000-04-03 2000-04-03 Plasma torch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001287039A true JP2001287039A (en) 2001-10-16

Family

ID=18614597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000100378A Pending JP2001287039A (en) 2000-04-03 2000-04-03 Plasma torch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001287039A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026095A1 (en) 2001-09-14 2003-03-27 Ricoh Company, Ltd. Charging circuit for secondary battery
KR101524055B1 (en) * 2013-11-04 2015-05-29 김진일 Retaining cap of plazma nozzle
CN113196886A (en) * 2018-09-30 2021-07-30 彼&巴尔托尼有限股份公司 Reduced-scale nozzle for plasma torch and adapter for the same
JP2023501045A (en) * 2019-09-12 2023-01-18 シェルベリ-シュティフトゥング Arc torch, plasma torch or consumable member for plasma cutting torch and arc torch, plasma torch and plasma cutting torch with said consumable member and method for plasma cutting and electrode for arc torch, plasma torch or plasma cutting torch how to manufacture
WO2024229391A3 (en) * 2023-05-04 2024-12-12 Hypertherm, Inc. Arc-erosion resistant nozzles for plasma arc material processing systems

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026095A1 (en) 2001-09-14 2003-03-27 Ricoh Company, Ltd. Charging circuit for secondary battery
KR101524055B1 (en) * 2013-11-04 2015-05-29 김진일 Retaining cap of plazma nozzle
CN113196886A (en) * 2018-09-30 2021-07-30 彼&巴尔托尼有限股份公司 Reduced-scale nozzle for plasma torch and adapter for the same
JP2023501045A (en) * 2019-09-12 2023-01-18 シェルベリ-シュティフトゥング Arc torch, plasma torch or consumable member for plasma cutting torch and arc torch, plasma torch and plasma cutting torch with said consumable member and method for plasma cutting and electrode for arc torch, plasma torch or plasma cutting torch how to manufacture
JP7573600B2 (en) 2019-09-12 2024-10-25 シェルベリ-シュティフトゥング Consumable member for an arc torch, a plasma torch or a plasma cutting torch, an arc torch, a plasma torch and a plasma cutting torch equipped with the consumable member, a method of plasma cutting, and a method of manufacturing an electrode for an arc torch, a plasma torch or a plasma cutting torch
WO2024229391A3 (en) * 2023-05-04 2024-12-12 Hypertherm, Inc. Arc-erosion resistant nozzles for plasma arc material processing systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7605340B2 (en) Apparatus for cooling plasma arc torch nozzles
US5756959A (en) Coolant tube for use in a liquid-cooled electrode disposed in a plasma arc torch
US8575510B2 (en) Nozzle for a liquid-cooled plasma burner, arrangement thereof with a nozzle cap, and liquid-cooled plasma burner comprising such an arrangement
EP0196612B1 (en) Plasma arc apparatus
US6191381B1 (en) Tapered electrode for plasma arc cutting torches
CA2195101A1 (en) Electrode for a plasma arc torch
KR20120032491A (en) Nozzles for Liquid Cooled Plasma Torch and Plasma Torch Head with Such Plasma Torch
JPH038872B2 (en)
KR20130132302A (en) Electrode for plasma cutting torches and use of same
JP2001287039A (en) Plasma torch
US3614376A (en) Plasma torch
JPS63154272A (en) Plasma torch
JPH0785992A (en) Multi-electrode plasma jet torch
JPH038873B2 (en)
JPS63154273A (en) Plasma torch
JP2002086274A (en) Nozzle for plasma torch
JP2001150142A (en) Electrodes for plasma torch
JPS60247491A (en) Electrode for oxygen plasma and air plasma cutting and its production
JPH09192844A (en) Electrode of plasma cutting torch
JP2002239736A (en) Electrodes for plasma torch
KR200173555Y1 (en) Plasma torch
JPH1058147A (en) Plasma arc welding torch
JP4609963B2 (en) Electrode for plasma torch
KR0127680Y1 (en) Plasma torch
WO1996025266A1 (en) Plasma torch

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090804