等离子的原理及形成

等离子清洗机工作原理分析：

电浆与材料表面可产生的反应主要有两种，一种是靠自由基来做化学反应，另一种则是靠等离子作物理反应，以下将作更详细的说明。

（1）化学反应（Chemical reaction）

在化学反应里常用的气体有氢气（H2）、氧气（O2）、甲烷（CF4）等，这些气体在电浆内反应成高活性的自由基，其方程式为：

这些自由基会进一步与材料表面作反应。

其反应机理主要是利用等离子体里的自由基来与材料表面做化学反应，在压力较高时，对自由基的产生较有利，所以若要以化学反应为主时，就必须控制较高的压力来近进行反应。

（2）物理反应（Physical reaction）

主要是利用等离子体里的离子作纯物理的撞击，把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉，由于离子在压力较低时的平均自由基较轻长，有得能量的累积，因而在物理撞击时，离子的能量越高，越是有的作撞击，所以若要以物理反应为主时，就必须控制较的压力下来进行反应，这样清洗效果较好，为了进一步说明各种设备清洗的效果。

等离子体清洗机的机理，主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：无机气体被激发为等离子态；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。

等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型，均可进行处理，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

等离子体清洗还具有以下几个特点：容易采用数控技术，自动化程度高；具有高精度的控制装置，时间控制的精度很高；正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层，表面质量得到保证；由于是在真空中进行，不污染环境，保证清洗表面不被二次污染。

工作原理：

等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体，它将电弧功率将转移到工件上，高热量使工件熔化并被吹掉，形成等离子弧切割的工作状态。

压缩空气进入割炬后由气室分配两路，即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用，而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。

切割电源包括主电路及控制电路两部分，电气原理方框图见图所示：

主电路包括接触器，高漏抗的三相电源变压器，三相桥式整流器，高频引弧线圈及保护元件等组成。由高漏抗引成陡将的电源外特性。控制电路通过割炬上的按钮开关来完成整个切割工艺过程：

预通气—主电路供电—高频引弧—切割过程—息弧—停止。

主电路的供电由接触器控制；气体的通短由电磁阀控制；由控制电路控制高频振荡器引燃电弧，并在电弧建立后使高频停止工作。

此外，控制电路尚具备以下内部锁定功能：

1.热控开关动作，停止工作。

切割故障

1）割不透：

a:板材厚度超过设备适用范围。 b：切割速度太快。

c:割炬倾度过大。 d:压缩空气压力过大或过小。

e：电网电压过低。

2）等离子弧不稳定：

a:割炬移动太慢。 b:电源两相供电，工作电压减小。

c:压缩空气压力过大。

割炬的安装、维护及零件更换： 1.安装或更换割炬零件时，将割炬头朝上，然后按保护罩—导电喷咀—气体分配器—电极—割炬体的顺序拆卸；按相反顺序装配。安装喷咀时，要保持与电极的同心度。保护罩要拧紧，喷咀要压紧，若有松动，不能切割。

2.合理使用割炬，将喷咀与工件接触后在引弧；而切割结束时，应先松开手把按钮断弧，再将割炬从工件表面移开，这样可延长零件的使用寿命。当喷咀因中心空大而影响切割质量时应及时更换。

低温等离子

1、高科技创新产品：“低温等离子体”技术是电子、化学、催化等综合作用下的电化学过程，是一全新的技术创新领域。是依靠等离子体在瞬间产生的强大电场能量电离、裂解有害气体的化学键能，从而破坏废气分子结构，达到净化目的。

2、高效废气净化：本设备能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，除臭效率可达98%以上，对于长期弥漫、积累的恶臭、异味，24小时内即可祛除，并且具有强力杀灭空气中细菌、病毒等各种微生物能力，而且具有明显的防霉作用。除臭效果超过国家颁布的恶臭污染物排放一级标准。

3、无需添加任何物质：低温等离子体废气处理是一种干法净化过程，是一种全新的净化过程，不需任何添加剂，不产生废水、废渣，不会导致二次污染。

4、低温等离子适应性强：持久的净化功能，无须专人看管。可适应高浓度、大气量、不同气态物质的净化处理，可在高温250℃,低温-50℃的环境内,净化区均可运转,特别是在潮湿,甚至空气 。湿度饱和的环境下仍可正常运行，每天24小时连续工作，长期运行稳定可靠。

5、低耗节能：运行费用低廉、省电是“低温等离子体”专利核心技术之一,处理1000M3/h臭气，耗电量仅0.25度。本设备无任何机械动作，自动化程度高,工艺简洁,操作简单,方便无需专人管理和日常维护，遇故障自动停机报警，只需作定期检查。

6、低温等离子设备组合产品重量轻，体积小，可按场地要求立放、卧放，可根据废气浓度、流量、成份进行串、并组合设计达到完全的废气净化。

7、设备使用寿命长：本设备由不锈钢材，铜材、钼材、环氧树脂等材料组成，抗氧化性强，对酸、碱气体、潮湿环境等具有良好的防腐性能。使用寿命长达15年以上。

8、安全：“低温等离子体”设备内使用电压在36伏以下，安全可靠。

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等离子切割机原理

现代工业需要对重型金属以及合金进行加工：日常活动所必需的工具及运输载体的制造都离不开金属。例如，起重机、汽车、摩天大楼、机器人以及悬索桥都是由精确加工成型的金属零部件构成的。原因很简单：金属材料非常坚固和耐久。对于大多数制造而言，特别是在满足大型和/或坚固性方面，金属材料自然成为合理的选择。

有趣的是金属材料的坚固性同时也是它的缺点：由于金属非常不容易损坏，那么要将其加工成特定的形状就非常困难。当人们需要加工一个大小和强度与飞机机翼一样的部件时，如何实现精确的切割与成型呢？绝大多数情况下，这都需要求助于等离子切割机。尽管这听起来像是科幻小说中的东西，但实际上自第二次世界大战以来，等离子切割机就已有了广泛的应用。

理论上讲，一台等离子切割机的原理非常简单。它是通过操控现知宇宙中最普遍的物质形态之一进行加工的。本文中，我们将揭开等离子切割机神秘的面纱，看看这种最为神奇的工具是如何塑造我们周围的世界的

二战中，美国的工厂生产装甲、武器和飞机的速度比轴心国快5倍。这些都多亏了私营工业在大规模生产领域所做的巨大革新。如何更有效的切割和连接飞机的部件就引发了其中一部分技术革新。许多生产军用飞机的工厂采用了一种新的焊接方法，该方法涉及到惰性气体保护焊的使用。突破性的发现在于通过电流电解的气体可以在焊接点附近形成一道屏障，以防止氧化。该新方法使得焊缝更加整齐，连接结构的强度更坚固。二十世纪六十年代初，工程师们又有了新的发现。他们发现加快气流速度和缩小气孔有助于提高焊接温度。新的系统可以得到比任何商用焊机更高的温度。事实上，在这样的高温下，此工具并不再起到焊接的作用。相反，它更像是一把锯，切割坚韧的金属如同热刀切黄油一般。

等离子电弧的引入革命性地提高了切具的速度、准确性以及切割种类，并且可应用于各种金属。下一节，我们将介绍该系统背后的科学原理。

Torchmate CNC Cutting Systems供图