人们常常把称为物质的第四态。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。继续增加能量,水就会蒸发形成蒸气形态的氢和氧。继续给蒸气增加能量,氢和氧就会离子化。离子化过程会使气体变为导电体。这种能导电的离子化气体就是所谓的等离子。
电源和起弧电路通过互联导线和电缆连接到割炬。这些导线和电缆为割炬输送启动及维持等离子切割工艺所需的气流、电流和高频。
1、向电源发送启动输入信号。这同时会在割炬端形成开路电压,并促使气体流向割炬。开路电压可通过电极(-)与喷嘴(+)之间的电压来测得。请注意:喷嘴通过一个电阻器和一个继电器(引导弧继电器)连接到电源的正极,而待切割的金属(工件)则直接连接到电源正极。气体穿过喷嘴,从孔口流出。此时还没有电弧,因为直流电压还没有电流通路。
2.气流稳定后,即会启动高频电路。高频电弧会切断割炬内部电极和喷嘴之间的通路,导致气体必须通过此电弧才能流出喷嘴。高频电弧传递给气体的能量会使气体电离,从而产生导电性。这种导电气体会在电极和喷嘴之间形成电流通路,从而形成最终的等离子弧。气流会迫使等离子弧通过喷嘴孔口射出,形成引导弧。
3.假设喷嘴距离工件足够近,引导弧将会接通工件,因为通向正极的电流通路(电源上)并不像正极的喷嘴连接那样会受电阻器的限制。在电源处可通过电子装置感测到流经工件的电流。感测到电流后,即会禁用高频电路,同时打开引导弧继电器。此后,即可利用电源直流电弧释放的能量维持气体的电离。
4.等离子弧的温度可熔化金属,穿透工件,高速气流则可冲掉割缝底部的熔渣。此时,割炬将会开始运动,切割过程便正式开始。