KR810002036B1 - 플라즈마-아아크 절단방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마-아아크 절단방법

제1도는 종래의 플라즈마-아아크 절단기의 노즐의 단면도.

제2도는 본 발명에 따르는 플라즈마-아아크 절단기의 노즐의 단면도.

제3도는 본 발명의 플라즈마-아아크와 벽 부분품의 계통도.

제4도는 본 발명에 있어 조절장치로 사용된 전기회로의 계통도.

본 발명은 종래의 방법에 비해 작업이 용이하고 효율이 높은 플라즈마-아아크 절단방법에 관한 것이다.

종래의 플라즈마 아아크 절단기는 제1도에서 표현된 바와 같이, 노즐 말단(2)은 절단모재(3)의 표면(4)에서 일정한 간격(L)만큼 떨어져 설치되어 있다.

전극과 모재(3) 사이의 간격(L')은 노즐말단(2)은 모재(3) 사이의 간격(L)에 따라 결정되는데, 안정된 플라즈마-아아크(5)를 얻기 위해서는 일정한 범위내에서 유지되어야 하므로, 그러한 플라즈마-아아크 절단기를 동작시키기 위해서는 고도의 숙련된 기술이 요구된다.

작업자는 노즐말단(2)과 모재(3)의 표면(4)과의 사이에 적절한 간격(L)이 유지되도록 노즐말단(2)을 주시하여야 한다. 따라서 아아크(5)에 의해 발생되는 강한 빛이 필연적으로 시야에 들어오기 때문에 보안경을 필요로 한다.

또한 간격(L)을 적당히 유지했을때 얻어지는 모재(3)의 절단 관통부(6)의 지름(D)은 노즐지름(D')의 약 2배가 된다. 그러나 어떤 점(Certain point)에서 연속적인 아아크가 발생하는 문제 때문에 노즐의 크기(D')를 줄임으로써 절단 관통부(6)의 크기를 임의로 줄일 수는 없다.

본 발명은 이와 같은 결점을 제거하며, 전극과 모재 사이의 간격을 특별한 기술이 없이도 용이하게 유지할 수가 있으며, 모재의 절단 관통부의 지름을 절단기의 노즐의 지름과 거의 같게 하며, 작업자가 아아크에 의해 발생되는 강력한 빛을 주시할 필요가 없는 플라즈마-아아크 절단방법을 제시하는 것으로 제 2도 이하에 따라 상술하면,

제2도는 종래의 절단기를 설명한 제1도에 대응하는 본 발명품인 플라즈마-아아크 절단기의 주요부(11)를 나타내고 있다. 노즐(13)의 끝부분인 노즐말단(14)은 모재(15)의 표면(16)에 접촉되어 있다. 이때 음극봉(17)은 아르곤 가스가 흐르고 있는 상태에서 모재(15)쪽으로 이끌려지면서 음극봉(17)과 첫번째 양극점(Anode point)(18) 사이에서 아아크(12)가 발생한다. 이때 아르곤 가스의 흐름에 질소 가스가 혼합되어 가스의 유속이 변화하며, 절단을 위해 전극간 거리(ℓ)을 적절히 유지하기 위하여 음극봉(17)을 표면(16)으로부터 이동시킨다. 이때 노즐(13)은 표면과의 접촉을 유지하면서 모재표면(16)을 따라 이동하여 모재가 절단된다. 한편 노즐말단(14)에는 가스흐름을 변환시키기 위해 뒤집혀진 자 모양을 한 디스포우즈드 에스케이프 그루우브(disposed escape groove)(19)가 방사상으로 설치된다. 모재(15)가 절단되는 중에는 모재(15)상에 형성된 양극점(18)의 이동범위는 노즐지름(L)의 범위에서 이탈되는 일이 없으며, 양극점(18)이 노즐(13)로 이동하는 일이 없다.

제3도는 전도성 노즐(13)의 측벽(33)과 음극봉(37)을 나타낸다.

측벽(33)은 모재(35)와 전기적으로 접촉되며 음극(37)으로부터 꽤 커다란 간격(r₁)을 두고 떨어져 있다.

아아크(32)에 의해 모재(35)에 형성되는 양극점(38)은 고정되지 않고 옮겨다니게 되어 제3도에 점선으로 보여진 것처럼 아아크(32)는 소나기 모양으로 퍼지게 된다.

만일 노즐(13)이 제3도의 이점쇄선에 의해 지시된 것처럼 내부반경(r₂)보다 작은 값을 갖는 것으로 바뀌어지고 모재(35)와의 노즐(13)의 접촉은 유지되어진다고 하면, 양극점(38)은 벽부분(33)으로 옮겨가지는 않는다. 대신에 아아크 소나기(arc shower)(32)는 제3도의 이점쇄신에 의해 보여지는 것처럼 수축된다.

그러나 노즐(13)과 모재(35) 사이의 전기적 접촉이 깨어져 서로 전기적으로 분리되어지면 음극(37)과 모재(35) 사이에 있는 벽부분(33)을 통해 연속적인 아아크가 발생한다.

한편 제2도에 있어, 모재(15)의 절단시에 아르곤 가스에 질소가스를 혼합하는 이유는 양극점(18)의 이동을 양호하게 하여 두꺼운 모재의 절단을 용이하게 할 수 있다는 것이다.

또한 노즐말단(14)이 모재(15)와 접촉하여 양극점(18)을 둘러싸고 있기 때문에 양극점(18)은 모재 위에서 노즐 밖으로 이동하는 일이 없다.

따라서 절단지름(d')은 노즐지름(d)과 같으며, 절단폭이 종래의 것과 비교하여 약 2분지 1정도로 가늘게 되어 절단효력이 증가함과 동시 모재(15)의 온도상승도 적어진다. 그러므로 절단시 열에 의한 모재의 변형이 줄어들 뿐 아니라 종래 곤란한 문제가 되었던 박판의 플라즈마-아아크 절단도 용이하게 된다.

제4도는 노즐(13)과 모재(15)의 접촉을 이용한 본 발명의 플라즈마-아아크 절단기의 조절장치를 표시한다. 이 조절장치는 노즐(13)을 모재(15)에 접촉시킴으로써 구동되는 릴레이 자석(Relay magnet)(20)이 있어 이것으로 접점(21)을 연결한다. 이때 전원(22)으로부터 음극봉(17)으로 전류가 흐르게 되어 아아크(18)가 발생되어 플라즈마-아아크 절단기가 동작한다.

또한 자동적으로 아아크를 발생시키는 시간을 적절히 조절하고 음극(17)과 모재(15) 사이의 간격을 변화시키는 조절장치를 가동시키기 위해 릴레이장치(20)가 사용되어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 종래의 플라즈마-아아크 절단 방법에 비해 취급이 간단하고, 특별한 기술을 필요치 않으며, 또한 강한 광선을 방사하는 일없이 절단폭을 작게 하여 효과를 높일 수가 있는 동시 모재의 온도 상승을 작게하여 박판가공을 용이하게 하고 나아가서 소형의 간편한 프라즈마 용단기를 제공할 수가 있다.

더군다나 전극과 모재 사이의 간격 유지가 용이하기 때문에 컴퓨터에 의해 수치 제어적인 방법으로 자동 플라즈마-아아크 절단기를 제작하는데 편리하다는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 모재 절단중에는 전극은 모재로부터 떨어져 있으면서 노즐 말단은 모재와 접촉되며, 노즐 말단을 통해 전극으로부터 모재로 아아크가 통과하며 전극과 모재 사이의 간격을 아아크가 발생할 때의 처음 간격으로 부터 그 아아크로써 모재를 절단할 때의 다음 간격으로 변화시키는 플라즈마-아아크 절단방법으로써, 노즐은 전도성이며 모재 절단시에는 모재와 등전위 상태에 있으며, 위에서 언급한 처음 간격은 다음 간격보다 작으며, 아아크 발생시에는 노즐을 통해 아르곤 가스가 흐르고 모재 절단시에는 노즐을 통해 아르곤가스와 질소가스가 혼합되어 흐르며, 노즐과 모재와의 접촉에 의해 작동되는 릴레이 장치에 의해 전원으로 부터 전압이 걸려 아아크가 발생하게 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마-아아크 절단방법.

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