高精度等離子切割機電弧功率詳解

　　高精度等離子切割機為了獲得高壓縮性的等離子弧切割電弧，切割噴嘴都采用了較小的噴嘴孔徑、較長的孔道長度并加強了冷卻效果，這樣可以使得噴嘴有效斷面內(nèi)通過的電流增加，即電弧的功率密度增大。但同時壓縮也使得電弧的功率損失加大，因此，實際用于切割的有效能量要比電源輸出的功率小，其損失率一般在25%~50%之間，有些方法如水壓縮等離子弧切割的能量損失率會更大，在進行切割工藝參數(shù)設(shè)計或切割成本的經(jīng)濟核算時應該考慮這個問題。

　　在工業(yè)中使用的金屬板厚大多是在50mm以下，在這個厚度范圍內(nèi)用常規(guī)的等離子弧切割往往會形成上大下小的割口，而且割口的上邊緣還會導致切口尺寸精度下降并增加后續(xù)加工量。當采用氧和氮氣等離子弧切割碳鋼、鋁和不銹鋼時，當板厚在10~25mm范圍內(nèi)時，通常是材料越厚，端邊的垂直度越好，其切割棱邊的角度誤差在1度~4度。當板厚小于1mm，隨板厚的減小，切口角度誤差從3°~4°增加到15°~25°。

　　一般認為，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是由于等離子射流在割口面上的熱輸入不平衡所致，即在割口的上部等離子弧能量的釋放多于下部。這個能量釋放的不平衡，與很多工藝參數(shù)密切相關(guān)，如等離子弧壓縮程度、切割速度及噴嘴到工件的距離等。增加電弧的壓縮程度可以使高溫等離子射流延長，形成更為均勻的高溫區(qū)域，同時加大射流的速度，可以減小切口上下的寬度差。然而，常規(guī)噴嘴的過度壓縮往往會引起雙弧現(xiàn)象，雙弧不但會損耗電極和噴嘴，使切割過程無法進行，而且也會導致切口質(zhì)量的下降。另外，過大的切割速度和過大的噴嘴高度都會引起切口上下寬度差的增加。