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等离子是物质的第四态。我们通常认为物质有三种状态:固态、液态和气态。以常见的物质“水”为例,水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。
这些状态的区别在于其能量水平。当以加热的形式给冰增加能量时,冰会融化成水;如继续增加能量,水会蒸发成水蒸气。如果给水蒸气大量增加能量(将其加热至 11700°C),水蒸气将分解为大量组分气体,变成可导电状态,或者说发生电离。这种高能量离子化气体就是所谓的等离子。
等离子切割系统使用等离子气体将能量转移至导电工件材料。等离子气体通常是通过推动气体(如氮气、氧气、氩气,甚至空气)通过狭窄的喷嘴而形成。由外部电源产生的电流为气流提供足够的能量使之电离,通过接近 40000?F 的温度将其转变为等离子电弧。等离子弧通过熔化工件实现切割,并会吹走熔融的金属。等离子系统组件
基本的等离子切割系统包括以下组件:电源?— 恒流直流电源。开路电压通常为 240 VDC 到 400 VDC。电源的输出电流(安培数)和总的额定功率决定了系统在切割速度和切割厚度方面的能力。电源的主要作用是提供适当的能量以便在电离后继续维持等离子弧。
起弧电路?— 对于大部分 130 A 及以上的液冷割炬来说,起弧电路是一种能够以大约 2 MHz 的频率输出 5000 到 10000 V 交流电压的高频发生器电路。如此高的电压可在割炬内部形成高能量的电弧,使气体电离,从而产生等离子。与上述高频起弧电路不同,空气等离子割炬通常使用移动电极或者“回吹式起弧”技术使气体发生电离。
割炬?— 割炬用于固定喷嘴和电极等易损件,并对这些部件进行冷却(空冷或水冷)。喷嘴和电极用于压缩和保持等离子射流。
等离子切割软件
对于机用切割应用,可使用等离子切割软件对切割机进行编程。在某些情况下,可使用 CNC 控制器软件对单个零件或小批量零件进行编程,但大多数结构加工商和制造商都依靠一个通常称为?CAD/CAM 套料软件的软件,该软件可提供更多更出色的功能。
有些适合等离子切割的 CAD/CAM 软件可以控制并自动设置等离子切割作业的几乎每一个方面。例如,海宝的?ProNest??可支持电弧电流、电压、气体预流、切割流设定、切割速度、切割高度、穿孔类型、穿孔高度等参数。这一切都旨在简化机器操作工的作业并提高生产效率。