CONTROLLED PLASMA ARC CUTTING

• Main Authors: GERSHENZON, MAYA, POLIVKA, FREDERICK, BEDRICH, ROGOZINSKI, MACIEJ, WLODZIMIERZ, RAMAKRISHNAN, SUBRAMANIA, DOOLETTE, ASHLEY, GRANT, KEARNEY, TREVOR, NEIL
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 18.03.1999
• Edition: 6
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

A process and apparatus for cutting a material using a plasma arc jet provides improved uniformity along the length of cut, despite variations in cutting speed. This is achieved by pulsing the arc current and dynamically varying the pulsing. By this means the momentum of the plasma arc jet can be maintained substantially constant whilst the amount of energy delivered by the plasma arc jet is controllably varied. The pulsing can be dynamically varied in dependence on one or more of the cutting speed, the angle of ejection of a stream of molten material from the cut, the size of the droplets of the ejected material, the intensity of spectral pattern of light emitted from the plasma arc jet and material interface, and the arc voltage. The pulses can be varied by varying one or more of the pulsing frequency, the pulse duty, upper value of the pulse current, and depth of the pulses. L'invention concerne un procédé et un appareil pour couper un matériau à l'aide d'un jet de plasma assurant une uniformité améliorée le long de la longueur de coupe, en dépit des variations de la vitesse de coupe. Cela est réalisé en conférant des impulsions au courant de l'arc de plasma et en faisant varier ces impulsions de manière dynamique. Ainsi, la quantité de mouvement de l'arc de plasma peut être maintenue à une valeur sensiblement constante tandis que la quantité d'énergie fournie par le jet peut varier de manière contrôlable. Il est possible de faire varier les impulsions en fonction d'un ou de plusieurs paramètres parmi la vitesse de coupe, l'angle d'éjection d'un courant de matériau lors de la coupe; la taille des gouttelettes du matériau éjecté, l'intensité ou le schéma spectral de lumière émis par le jet de plasma et l'interface du matériau, et la tension de l'arc. Il est possible de faire varier les impulsions en modifiant un ou plusieurs éléments parmi la fréquence d'impulsion, le facteur de marche, la valeur supérieure du courant d'impulsion et la profondeur des impulsions.