空气等离子切割机工作原理
等离子切割机的原理
等离子切割机的原理1.激光产生部分等离子切割机的工作原理是基于激光电离空气所形成的等离子体束。
切割机内部包含一个激光器，它可以产生高能量激光束。
激光束经过凸透镜聚焦，可以产生一个焦点。
在激光束的焦点位置，能量密度非常高，足以将空气中的分子电离形成等离子体。
2.等离子体形成部分当激光束聚焦到空气中时，激光的能量可以将空气中的分子电离，生成等离子体束。
由于激光束的高能量，等离子体束中的电子具有很高的能量，可以激发空气分子中的其他电子，形成更多的电子和离子。
这种电子和离子的相互作用会形成一个稳定的等离子体束。
3.切割过程等离子体束可以直接对金属材料进行切割。
当等离子体束照射到金属表面时，其高温和高能量可以使金属材料表面的原子发生振动，并剥离金属表面原子，形成腐蚀层。
同时，由于等离子体束的高能量，它可以在金属表面形成高压区域。
腐蚀层内的金属原子会被高压区域迫使蒸发，形成金属蒸气。
4.切割效果金属蒸气会形成等离子体束，进一步增加金属材料表面的温度和压力。
这种高温和高压可以使金属材料迅速熔化和汽化，形成切割缝隙。
等离子体束的高能量可以穿透金属材料，形成一个连续的切割线。
金属材料在等离子体束的作用下，被迅速切割成所需的形状和尺寸。
5.控制系统等离子切割机的控制系统非常重要，它可以控制激光束的位置、功率和速度，使切割过程更加精确和高效。
控制系统通常使用计算机控制，通过输入切割图案和参数，实现自动化操作。
操作人员可以通过监控显示器来监控和调整切割过程，以确保切割质量和效率。
总结：等离子切割机的原理是基于激光电离空气所形成的等离子体束进行切割。
通过激光器产生高能量激光束，激光束经过凸透镜聚焦并形成等离子体束。
等离子体束可以直接对金属材料进行切割，通过高温和高压的作用使金属材料迅速熔化和汽化，形成切割缝隙并完成切割。
通过计算机控制系统可以实现自动化操作，确保切割的精度和效率。
等离子切割机在金属加工领域具有广泛的应用。
等离子切割机工作原理
等离子切割机工作原理工作原理概述：等离子切割机是一种利用高温等离子体切割材料的设备。
它通过将气体转化为等离子体，并将其加热到高温，从而产生高能量的等离子体束，用于切割各种材料。
等离子切割机工作原理涉及气体放电、等离子体形成和切割过程三个主要步骤。
1. 气体放电：等离子切割机中的气体通常是氧气、氮气或氩气。
首先，气体通过一个电源引入切割机的放电室。
在放电室内，气体被加热并暴露在高电压电极之间，形成一个电弧放电。
这个电弧放电会产生高温和高能量的等离子体。
2. 等离子体形成：通过电弧放电，气体中的分子和原子被激发，电子被电场加速并获得足够的能量，从而脱离原子或分子成为自由电子。
这些自由电子与气体分子或原子碰撞，进一步激发或电离其他气体分子或原子。
这个过程会形成一个高能量的等离子体云，其中包含大量的自由电子、离子和中性分子。
3. 切割过程：等离子体束是从等离子体云中产生的，它通过一个聚焦系统将等离子体束聚焦到一个细小的点上。
聚焦系统通常由磁场或电场组成，用于控制等离子体束的方向和形状。
当等离子体束与工件表面接触时，它会产生高温和高能量，使材料表面熔化和气化。
等离子体束的高能量可以穿透材料，实现切割的目的。
切割过程中，切割机会根据预设的路径和速度，控制等离子体束的移动和功率，以实现精确的切割。
等离子切割机的特点：1. 高能量：等离子体束具有高能量，可以轻松切割各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等。
2. 高精度：由于等离子体束可以被精确聚焦，因此切割过程可以实现高精度和细微的切割。
3. 高速度：等离子切割机的切割速度快，可以大大提高生产效率。
4. 无接触：等离子体束与工件表面接触时，几乎没有物理接触，避免了材料表面的损伤和变形。
5. 可控性强：等离子切割机可以根据需要调整等离子体束的功率、速度和路径，以满足不同的切割需求。
应用领域：等离子切割机广泛应用于各个领域，包括金属加工、电子制造、汽车制造、航空航天等。
它可以用于切割金属零件、制造精密零件、打孔、刻字等。
等离子切割机原理
等离子切割机原理
等离子切割机是一种先进的切割技术，它通过控制高压电离空气，产生一道等离子切割火焰，从而实现对金属或其他金属材料的切割。
等离子切割机原理主要有以下几个方面：
①首先，等离子切割机采用了高压电离空气，它有两个基本要素：一是使用电极将混合的气体充满高压电，从而在电极之间产生等离子体；二是使用接地电极和控制电路，将等离子体压缩到特定尺寸以生成等离子切割火焰。
②等离子切割火焰由控制电路控制，它使切割火焰温度达到8000℃，并可以将金属材料切割效率提高至97％。
此外，一旦电极进入金属材料，就会产生温度梯度，从而降低加工过程中的冷凝效应。
③等离子切割机还有两个切割参数，即切割孔的深度和宽度。
它的深度通常在200毫米以内，宽度可以达到5毫米，因此能够完成机械加工所不能做到的精确切割。
综上所述，等离子切割机是一种高精度、高效率的切割技术，它不但能够完成精确切割，而且能够节省能源，降低电消耗，提高产品质量。
此外，等离子切割机还具有安全可靠、结构紧凑、操作简单等优点，是一种十分实用的切割工具，广泛应用于汽车制造业、医药行业、航空航天行业等领域。
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空气等离子切割机工作原理
空气等离子切割机工作原理1.气源供给：空气等离子切割机需要一个气源来产生等离子体，通常使用的气体是空气。
空气经过压缩机压缩后进入空气等离子切割机的主机。
2.等离子体产生：在主机中存在一个高频电源和一个电极，电极呈现锥体形状。
电极的顶端与喷嘴出口相接触。
电源产生高频交流电，并通过电极与空气之间产生较大的电压差，从而使空气分子发生电离。
当空气分子经受到电压的作用，其中的电子由于需从气体分子中脱离产生等离子体。
一旦在离子电场中形成等离子体，即可释放电离的能量。
3.等离子切割：产生的等离子体被推动以高速喷出，形成一个离子火花流。
离子火花流会与工件表面产生高热，并迅速将工件表面部分材料加热至气化温度。
同时，高能量等离子体还会迅速消耗工件表面的材料，使工件表面产生熔化并逐渐蒸发。
在等离子切割过程中，由于雾化的气体被吹离，这使得切割速度更快、更加精确。
由于离子火花流具有高能量，所以它可以切割多种类型的材料，包括金属和非金属。
4.控制系统：空气等离子切割机通常还配备了一个精确的控制系统，用于控制切割参数，比如离子喷射速度、电流强度等，以便实现对切割过程的准确控制。
1.切割速度快：由于离子火花流的高能量，空气等离子切割机能够快速切割材料，并实现高效的生产。
2.切割质量高：空气等离子切割机能够产生极高的切割质量，切割边缘光滑、无毛刺，减少二次加工的需求。
3.切割适用性广：空气等离子切割机适用于多种材料的切割，包括金属和非金属，具有较好的适应性。
4.环保节能：空气等离子切割机采用空气作为气源，无需使用任何化学品，避免了对环境的污染。
总而言之，空气等离子切割机通过产生高能量的等离子体，对工件表面进行加热、熔化和蒸发，实现了快速、高质量的切割工艺。
它具有切割速度快、质量高、适用性广和环保节能等优势，被广泛应用于工业生产中。
等离子切割机工作原理分析
等离子切割机工作原理分析等离子切割是以高温、高速的等离子弧为热能,熔化被切割的金属,并以高速气流将熔化的金属吹走.它能对各种金属材料(不锈钢、碳钢、合金铜、铝、铜、镍、钛等)进行切割,具有切割速度快、切口窄、变形小、节省材料等特点.空气等离子切割机是以压缩空气为气源,因工作频繁、工作地点经常移动和环境条件差等原因,容易发生故障.这里以LGK8-63切割机为例,分析其基本工作原理并介绍一些常见故障维修处理,原理图见附图所示.一、工作原理空气等离子切割机从结构上分主要包括:主回路,控制回路以及气路三部分.1、主回路包括接触器KM、三相B1、三相桥式(由D1~D6、C1~C6组成)、高频振荡器(由B2、B4、、C12组成).2、控制回路由控制变压器B3和J1、J2、J3、D7、C11、R3等元件组成.3、气路部分由减压及电磁气阀DF组成. 其原理简述如下:在接好电源和气源后,合上开关K1.电源指示灯XD亮,冷却风机立即转动.按下割炬微动开关K3,继电器J1得电动作其常开触点接通,电磁阀DF动作,气路接通,割炬进行预先通气. 另一常开触点接通电阻R3,二极管D7对电容C11充电,组成延时电路,经过3~5秒充电完毕.继电器J2通电闭合,接触器KM得电闭合,主回路通电,经过变压器B1整流桥.正极经过B5通过连接线直接接至工件,负极通过B2输出,主回路得电的同时,接触器KM 的辅助常开触头接通继电器J3.DK为常闭触点,使得变庄器B4得电.B4初级电压为220V,取自变压器B3初级自耦抽头,B4次级电压为2500V 左右,输出至高压电容C12(102M/10kV两只并联)变压器B2(初级绕组3匝.次级绕组10匝串于工作主回路).通过变压器B2在主回路的负极上感应叠加-高压,割炬靠近接触工件(正极),引弧切割. 图中FP为保护放电空气间隙,间距可调,正常为1~12mm.当引弧切割工件时.电弧电流使得线圈B5(8匝)内干簧管DK触点动作断开,继电器J3失电,切断高压变压器B4,引弧升压回路停止工作.当切割完毕,松开割炬微动开关K3后,则继电器J1断电复位,接触器KM主触点断开,主回路停止输出.由于RC电路中C11的充放电作用,继电器J2延时复位,使气路滞后10秒断开,割炬得到有效冷却,起到保护作用.整个切割工作过程:预通气一主回路供电-高压引弧-熄弧-气体滞后-停止.变压器B1为Y/Y接法,一次侧线电压为380V,二次侧线电压为170V,经整流后直流空载电压有效值为240V,有工作负载时输出120V. 二、等离子切割机的缺陷此型号等离子切割机,从其原理图或实际结构来分析主回路、控制回路等,没有使用路,虽然结构简单,但存在一些缺陷.因为电源进线接至机上一端子板,然后从端子板直接接至接触器KM.开/关机只是开/断控制回路开关K1,继而控制接触器KM.在实际使用中若发生接触器KM铁心卡阻或触点烧结(此故障极常见),此时切割机仍然有电压输出.容易发生关不断电源的故障.从保护设备和工作人员或者从维修的角度分析,电源进线后与接触器KM之间至少需一只容量为30A左右(根据设备容量来估算)的三相断路器. 值得一提的是,在引弧过程中未切割工件即主回路已得电,控制回路工作,J3、B4工作,在B2的次数上有一引弧电压,叠加在主回路上.由图上看,此引弧分量电压;经工件输出引线线间电容C13,线地电容C14、C15耦合,反加在变压器B1的次级,通过绕组匝间电容C16反馈至电源侧,给工频电源造成污染.用一高内阻数字万用表直流电压1000V挡,一表笔搭接电源进线任一相,另一表笔悬空,数字万用表的显示值是一不稳定的值(远高于0V)。
等离子切割机原理
等离子切割机原理首先，等离子切割机通过电弧电离将气体转化为等离子体。
气体就是切割机切割过程中使用的介质，常用的气体有氧、氮等。
在设备的电极间施加高电压，使气体分子发生电离，其中的自由电子与离子形成等离子体。
电弧电离提供了切割所需的高温等离子体。
接下来，等离子切割机利用等离子体进行切割。
由于电弧电离产生的等离子体温度很高，可以达到几千度甚至上万度。
通过喷吹的气体保护等离子体，使得等离子体与金属之间形成稳定的等离子通道。
等离子体放电过程中释放出大量的能量，将材料表面加热到熔点以上并融化，形成熔池。
在等离子体的冲击下，熔池内的金属迅速汽化、气化，形成雾状金属颗粒。
同时，等离子体还能清除熔池中的物质，为切割提供清洁的工作环境。
需要注意的是，等离子切割机需要采用附加气体进行保护。
附加气体一方面可以冷却熔池，另一方面可以将产生的熔渣吹离切割区域，保证切割质量。
常用的附加气体有氧气、氮气等。
氧气主要用于切割碳钢、不锈钢等金属，氮气主要用于切割铝、铜等高导电材料。
附加气体的选择对切割质量和效果有重要影响。
等离子切割机的优点是具有高效、高速、高精度的特点。
高温等离子体的作用下，切割速度快，切割面光滑，精确度高。
等离子切割机还可以对各种复杂形状的金属进行切割，具有很高的灵活性。
同时，等离子切割机还能适应各种厚度的金属板材，具有较广泛的应用范围。
然而，等离子切割机也存在一些问题。
首先，设备造价较高，需要专业操作人员进行操作。
此外，等离子切割过程中会产生大量的金属废料和熔渣，需要进行后处理。
另外，等离子切割机需要使用气体作为介质，对环境造成一定的污染。
总之，等离子切割机是一种利用电弧电离和等离子体技术进行金属切割的设备。
它利用高温等离子体对金属进行融化切割，并通过喷吹气体保护切割过程。
它具有高效、高速、高精度的特点，广泛应用于各种金属切割领域。
等离子切割机的原理
等离子切割机的原理等离子切割机是一种常用于金属材料切割的设备，其原理是利用等离子弧的高温高能量作用于金属材料，使其发生熔化、气化的过程，从而实现对金属材料的切割。
等离子切割机的原理可以分为三个主要过程：电弧放电、等离子形成和气化切割。
首先是电弧放电过程。
当切割机产生足够高的电压时，电极之间形成了一个电弧放电通道，电压的作用下，电子和离子加速运动。
在此过程中,空气或氮气等常见气体被电子离子化形成等离子体。
接下来是等离子体的形成过程。
等离子体是一个被高温电弧激发的气体。
等离子体由电流携带，通过电弧放电的电极到达金属工件上。
在金属表面接触到等离子体的瞬间，金属被加热并熔化。
最后是气化切割过程。
当金属开始熔化后，高能量的等离子体继续作用于金属表面，使其出现很高的温度和压力。
金属被加热到足够高的温度后，其表面的金属分子开始发生气化，形成大量的金属蒸气和气体。
在切割过程中，气压在原理上是十分重要的。
等离子体吹切温和的压缩空气或高纯度的氮气等气体，由切割头中的喷嘴喷射而出，形成强劲的气体流。
这个气流不仅能排除初始的金属氧化物，还能吹散被高压气体产生的大量金属渣和铁屑。
等离子切割可应用于各种金属材料，包括钢铁、铝、铜、不锈钢等。
与传统的火焰切割和机械切割相比，等离子切割具有以下优点：1.高效率：等离子切割机的切割速度非常快，且具有高精确性和重复性。
它能在较短的时间内完成大量工作，提高了工作效率。
2.切割质量好：使用等离子切割机进行切割时，切口光滑且没有明显的热影响区，不会对材料产生变形或损伤。
3.适用范围广：等离子切割机可以处理各种不同类型的金属材料，包括薄板和厚板。
4.操作简单：等离子切割机的操作相对简单、方便，只需要经过简单的培训就可以掌握。
5.环保性好：等离子切割机切割过程中不会产生毒气、粉尘等有害物质，对环境影响小。
总的来说，等离子切割机利用等离子弧的高温高能量作用于金属材料，将金属熔化、气化并切割，是一种高效、精确、方便、环保的金属切割方式。
等离子切割机工作原理
等离子切割机工作原理等离子切割机是一种常用的金属切割设备，广泛应用于金属加工行业。
它利用等离子体的高温和高能量特性，将金属材料切割成所需形状和尺寸。
工作原理：等离子切割机的工作原理主要包括等离子体产生、等离子体切割温和体保护三个步骤。
1. 等离子体产生：等离子体是由气体电离产生的高能量离子和电子的混合物。
在等离子切割机中，常用的气体有氮气、氧气和氩气。
气体通过电弧放电或者高频电场作用下，产生高温和高能量的等离子体。
2. 等离子体切割：等离子体切割是等离子切割机的核心工作过程。
当高能量的等离子体与金属材料接触时，会发生瞬间的熔化温和化过程。
等离子体的高温和高能量使金属材料迅速熔化，并通过气体流将熔化的金属吹散，实现切割效果。
3. 气体保护：在等离子体切割过程中，气体保护起着非常重要的作用。
气体保护可以防止切割区域的金属材料与空气中的氧气发生反应，产生氧化物。
常用的气体保护有氮气和氧气，它们可以在切割区域形成一个保护层，防止氧气进入，从而保持切割过程的稳定性和质量。
等离子切割机的优势：1. 高效快速：等离子切割机具有高能量和高速度的特点，可以快速完成金属材料的切割任务，提高生产效率。
2. 切割质量好：等离子切割机切割出的边缘光滑，切割面平整，几乎没有毛刺和变形现象，保证了切割质量的稳定性和一致性。
3. 适应性广：等离子切割机可以切割各种金属材料，包括钢铁、铝、铜等，适合于不同的行业和领域。
4. 操作简单：等离子切割机采用数字控制系统，操作简单方便，可以实现自动化切割，减少人工操作的繁琐性。
总结：等离子切割机是一种利用等离子体的高温和高能量特性进行金属切割的设备。
它通过产生等离子体、等离子体切割温和体保护三个步骤，实现对金属材料的快速、高质量切割。
等离子切割机具有高效快速、切割质量好、适应性广和操作简单等优势，被广泛应用于金属加工行业。
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第九章空气等离子切割机
第一节空气等离子切割机工作原理
一、等离子弧得产生与特点
通常把电弧密度为自然条件下得电弧密度(未经压缩）得电弧称为自由弧；自由弧得导电气体设有完全电离,电弧得温度在6０00℃到80０0℃之间。
而在气压、电压与磁场得作用下,柱状得自由弧（柱截面积正比于功率)可以压缩成等离子弧,等离子弧得导电截面小能量集中。
弧柱中气体几乎可全部达到离子状态。
电弧温度可高达1５0０0℃—300０0℃.能使金属等物体迅速熔化.
二、等离子切割得原理与应用
切割,一般指得就是金属得切割。
等离子弧切割就是利用极细而高温得等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化得金属吹走得切割方法.等离子弧切割由于切割效率高、损耗低、适用范围广等优点已广泛应用于各类工程建设、制造等行业。
三、等离子弧切割电源与氩弧焊电源技术参数比较
四、等离子切割机工作技术参数
五、等离子切割与气体切割比较
第二节等离子切割得起弧方式
一、接触起弧与转移起弧
等离子弧切割一般有两种起弧方式:
1、接触式:即把与极针绝缘得喷嘴贴在工件（联接切割电源正端)上，然后把高频高压
电流加到联接电源负端得电极针（钨针)，使极针喷出电弧，电弧在电压、气
压、磁场作用下形成等离子弧，通过大电流维持等离子弧稳定燃烧,然后稍抬
高喷嘴（避免炽热得工件损坏喷嘴)，开始切割。
其过程简图如图9、1
这种切割方式多适用于小电流(小功率得切割机）。
图9、1
2、转移弧式（维弧式)：即把电源正端通过一定得电阻与继电器开关联接到喷嘴上，
使得极针与喷嘴间形成电弧（由于有电阻限流,电弧较小）,然后把喷嘴靠近直接
联接电源正端得工件上，极针与工件间便形成能量更大得电弧,电弧被压缩后形
成等离子弧，而喷嘴与电源正端得联接被断开,开始切割。
图9、2为其过程简图
图9、２
转移弧式切割方式可以避免电弧在气压得作用下偏离喷嘴中心而损坏喷嘴。
此种方式适用于大功率切割机。
二、转移起弧控制电路原理
转移弧式切割方式要求先在极针上喷嘴间产生小电弧，然后靠近工件产生等离子弧,通以大电流维持电弧稳定后断开用于起弧得高频高压电流以及小电弧,其控制电路原理图9、3
图９、3
工作原理：
维弧电路得控制继电器（J2A）与高频高压电流产生控制继电器（J1A)并联，这样,手开关合上时（Ｓ1合上），由于输出电压得作用使得Ｊ1、J2同时动作，J１A、J2A吸合，高频高压电流产生器工作，把高频高压电流加到了电极针上,而J２A吸合使得喷嘴经过电阻PTC、Ｒ3、R4联接到了电源输出正端，于就是，钨针与喷嘴间形成电弧,由于PTC、R4、Ｒ5得限流,此电弧较小,温度低。
且由于有C2对高频短路，电抗器及主变压器次级得高频阻碍，用于起弧得高频高压电流不能反窜到二次整流(D1、D2)电路。
钨针与喷嘴起弧后，电流很小,不能使继电器两端得压降降低到使继电器断开，于就是,小弧一直都维持着。
切割时，把喷嘴（极针）靠近直接联接到电源输出正端得工件上，由于高压及小弧得作用，使得极针(钨针)与工件间形成大电弧(能量大），使得输出电流变大，电流变大后维持电弧（大弧）得稳定燃烧，由于电感(电抗器）得续流作用，使继电器J1、J２都断开(具体控制过程参瞧“第八章高频高压电流控制"，此时，高频高压电流断开。
钨针与喷嘴间得小电弧也消失.
切割机使用得就是等离子弧,等离子弧得产生就是电压、气压、磁场得共同作用,所以,切割机得输出要求要有较高得电压，(一般为1０0~18０V）而电流较小(一般为30A～１6０Ａ)。
这样，相对于焊机,切割机得技术参数有所改变：
1）主变压器匝数比变小,以得到较高得输出电压;
2）慢（缓)起动时间变长，以保证气体得供给与气压;
3）反馈增益变小，反馈运放增益由开环增益变为闭环增益;
4）占空比变大(90％以上)，以得到较高得输出电压；
5）电抗器阻抗变大,以防高频干扰并保证控制继电器可靠得关断.
第三节CT三用机系列
一、原理模型
１、手弧焊、氩弧焊、切割三用一体机得设计与实现：
为了适应大工程建设,特殊环境(窄或交通不便等)得需求,公司首创把手弧焊、氩弧焊、切割三种用途得焊接（切割）电源合为一体，组装成三用一体机。
由以上得介绍知道,氩弧焊与手弧焊得区别除了焊枪及气瓶得有无之外，内部电路中，前者多了高频高压电流得产生、控制电路、增压起弧电路、高频防护等,而这些，都在手开关得控制之下,于就是，在手弧焊机得基础上很容易实现氩弧焊，只需改变主变压器初次级匝数比，添加手开关及各种电路并把控制电路置于手开关得控制之下即可。
使用时更换焊枪，添加气瓶便行。
而切割机与氩弧焊机得主要区别在于输出电压、输出电流得变化,切割机输出电压高、输出电流低，但如果同时使用两个或两个以上得焊接电源,通过并联与串联得转换，便可方便地实现输出电压、电流得变换,其原理如图9、4
图
９、4
二、转
换电
路
由图9、4可知，只要对几组电源得联接关系进行适当得调整,即可改变输出电压、电流得值；从而适应不同得需要。
氩弧焊机与切割机得转换也就是基于这样得原理，当电源并联时，输出电压低、电流大,此时,作为氩弧焊机得状态；串联时,电压高、电流小，为切割状态.通常，在实际电路中，电源输出电压、电流得变换就是通过改变主变压器几组次边得联接关系而实现得。
如图９、5
图９、5。