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數控等離子切割機的等離子切割方法

作者：武漢拓晟  來源：本站  發表時間：2010/9/9 14:50:03  點擊：5780

                         數控等離子切割機的等離子切割方法

 

• 等離子切割過程與氣割原理有本質的區別，它是一個物理切割的過程
• 利用等離子弧的高溫將割縫處金屬熔化，并用高速焰流將其吹走
• 隨著割嘴的移動從而形成狹窄縫隙把材料分開
• 等離子弧又稱作壓縮電弧
• 一種導電截面收縮的比較小，從而能量更加集中的電弧

(一) 等離子弧切割原理
1.  等離子弧的產生
• 產生的原理與焊接用電弧基本相同
• 電弧是一種穩定的氣體放電形式，是電流通過氣體的現象
• 通常情況下，氣體是良好的絕緣體
• 在外加能量作用下，氣體中一些原子放出電子而變成正離子——電離
電弧產生的原理
• 外加能量的大小，用電離電位表示
• 根據外界供給能量的方式，氣體電離可以分為三種形式
    光電離、碰撞電離和熱電離
• 電弧中氣體的電離主要是熱電離
• 氣體電離的程度用電離度表示：離子或電子的密度與電離前中性粒子的密度之比
• 電離度低于0.1%的氣體被稱作弱電離體，其性質與未電離氣體接近
電離氣體的性質
• 電離度達到1%時，氣體導電性接近充分電離氣體
• 等離子弧的溫度及電離度比普通焊接電弧有明顯的提高
• 等離子弧的導電性能沒有顯著變化
• 等離子弧弧柱的截面尺寸比較小，它的電阻往往很大
• 決定氣體電離度的主要因素是溫度
等離子體的定義
• 在30000K時，各種氣體幾乎都變成離子，處于完全電離狀態
• 處于完全電離狀態的氣體便是所謂的“等離子體”
• 這種氣體完全由帶電粒子組成，具有很強的導電能力，呈現出明顯的電磁性能，但其整體卻保持著電中性
• 物質存在的第四態

2. 等離子弧發生裝置的原理

熱收縮效應(1)
• 電弧通過噴嘴孔道在鎢極和被切割金屬之間燃燒
• 弧柱受冷氣流及水冷噴嘴孔道壁的冷卻作用

熱收縮效應(2)
• 冷卻氣體的這種作用被稱為“熱收縮效應”
• 在已縮小的截面上通過同樣的電流，須提高供給電壓
磁收縮效應
• 等離子弧電流達到相當數值時，弧柱電流產生的磁場對弧柱截面積進一步壓縮
• 這種作用稱為“磁收縮效應”
• 自由燃燒電弧也存在磁收縮效應
• 等離子弧有較高的電流密度，而且以熱收縮做前提，所以磁收縮效應更強

機械收縮效應
• 噴嘴孔道的孔徑對弧柱產生強制壓縮作用
• 電弧周圍的壓縮氣流或水流也對弧柱產生強制壓縮作用

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