什么是等離子切割

等離子切割是通過加速的熱等離子流切割導(dǎo)電材料的過程。用等離子炬切割的典型材料包括鋼、不銹鋼、鋁、黃銅和銅，盡管也可以切割其他導(dǎo)電金屬。等離子切割常用于制造車間，汽車維修和修復(fù)，工業(yè)建筑以及打撈和報(bào)廢操作。由于切割速度快、精度高、成本低、等離子切割在大型工業(yè)CNC應(yīng)用到小型業(yè)余愛好者商店中得到了普遍的應(yīng)用。

處理

基本等離子切割過程涉及創(chuàng)建過熱，電電離的氣體即的電通道的等離子體切割器本身從等離子體，通過工件待切割，從而形成一個(gè)完整的電路通過一回等離子切割機(jī)接地夾。這是通過壓縮氣體（氧氣、空氣、惰性氣體和其他氣體，取決于要切割的材料）完成的，該氣體通過聚焦噴嘴高速吹向工件。一個(gè)電弧然后在氣體內(nèi)，靠近或集成在氣體噴嘴中的電極與工件本身之間形成氣體。電弧使一些氣體電離，從而創(chuàng)建等離子體的導(dǎo)電通道。當(dāng)來自割炬的電沿著該等離子向下傳播時(shí)，它傳遞的熱量足以融化整個(gè)工件。同時(shí)，許多高速等離子體和壓縮氣體將熱的熔融金屬吹走，從而分離工件。

等離子切割是切割薄而厚的材料的有效方法。手持式割炬通常可以切割38毫米（1.5英寸）厚的鋼板，而更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)控制割炬可以切割150毫米（6英寸）厚的鋼板。由于等離子切割機(jī)會產(chǎn)生非常熱且非常局部的“圓錐”，因此它們對于切割彎曲或成角度形狀的金屬板非常有用。

弧如何產(chǎn)生？它通常在三步過程中開始電弧而不與工件接觸。高壓火花會短暫地電離割炬頭中的空氣。這使空氣導(dǎo)電并允許形成“引弧”。引弧在割炬頭內(nèi)形成，電流從電極流到割炬頭內(nèi)的噴嘴。在此階段，引弧會燒掉噴嘴（易損件）。然后，空氣將等離子從噴嘴吹向工件，從而提供從電極到工件的電流路徑。當(dāng)控制系統(tǒng)感應(yīng)到從電極流向工件的電流時(shí)，它會切斷與噴嘴的電連接。然后電流從電極流向工件，電弧在噴嘴外部形成。這樣就可以進(jìn)行切割而不會燒壞噴嘴。

安全

需要適當(dāng)?shù)淖o(hù)目鏡和面罩以防止被稱為“ 弧形眼”的眼部傷害以及碎屑損壞。建議使用綠色鏡片陰影＃5。OSHA建議對低于300 A的電弧電流使用陰影8，但要注意：“這些值適用于清晰可見實(shí)際電弧的地方。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)電弧被工件遮蓋時(shí)，可以使用較淺的過濾器。”

起動方法

等離子切割機(jī)使用多種方法來啟動電弧。在某些單位中，通過將割炬與工件接觸而產(chǎn)生電弧。一些切割機(jī)使用高壓高頻電路來啟動電弧。該方法具有許多缺點(diǎn)，包括觸電危險(xiǎn)，維修困難，火花隙維護(hù)以及大量射頻發(fā)射。在敏感的電子設(shè)備（例如CNC硬件或計(jì)算機(jī)）附近工作的等離子切割機(jī)通過其他方式啟動引弧。噴嘴和電極接觸。噴嘴是陰極，電極是陽極。當(dāng)?shù)入x子氣體開始流動時(shí)，噴嘴向前吹。第三種不太常見的方法是通過可控硅整流器將電容放電到初級電路中。

逆變等離子切割機(jī)

通常需要超過2千瓦的模擬等離子切割機(jī)使用笨重的主頻變壓器。逆變器等離子切割機(jī)可對市電進(jìn)行整流，以將其饋入10 kHz至約200 kHz之間的高頻晶體管逆變器中。較高的開關(guān)頻率允許使用較小的變壓器，從而減小了整體尺寸并減輕了重量。

初使用的晶體管是MOSFET，但現(xiàn)在越來越多地使用IGBT。對于并聯(lián)的MOSFET，如果其中一個(gè)晶體管過早喚醒，則可能導(dǎo)致四分之一的逆變器級聯(lián)故障。后來的發(fā)明IGBT不受此故障模式的影響。IGBT通常出現(xiàn)在無法并聯(lián)足夠的MOSFET晶體管的大電流機(jī)器中。

該開關(guān)模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被稱為雙晶體管離線正向變換器。盡管更輕巧，功能更強(qiáng)大，但某些逆變器等離子切割機(jī)，尤其是那些沒有功率因數(shù)校正的逆變器，無法用發(fā)電機(jī)運(yùn)行。但是，較新的型號具有內(nèi)部電路，可以使沒有功率因數(shù)校正的設(shè)備在輕型發(fā)電機(jī)上運(yùn)行。