Принудительное охлаждение и сжатие жидкостью или газом столба дуги это принцип действия плазмотрона и он не меняется и не зависит от конструкций. Плазмотроны бывают с дугой прямого действия или косвенного. Стержень с тугоплавким наконечником является одним из электродов. Вид плазмотронов, в котором электрод является катодом, является наиболее распространенным. Он представляет собой цилиндрическую камеру, имеющую на конце специальный наконечник-сопло и смонтированный в камеру электродный стержень. Для изготовления сопло и электрода обычно используется медь. Они охлаждаются проточной водой и разделены изолирующей прокладкой. В плазмотронах косвенного действия по внутренней стенке сопла перемещается анодное пятно дуги. Рабочий газ, пройдя через столб дуги, ионизируется, нагревается и образует плазменную струю, выходящую из сопла плазмотрона. Тепловую и электрическую изоляцию обеспечивает наружный слой газа, который остается относительно холодным, таким образом, сопло сохраняется от разрушения.
Кроме того, в результате этого уменьшается сечение столба, и возрастают температура и плотность тока. Сжимающее действие собственного магнитного поля на дугу усиливается. Термическое сжатие в плазмотроне усиливает магнитное сжатие. Сопло, являясь своего рода диафрагмой, дополнительно перетягивает плазменный столб, в результате чего увеличивается скорость плазменной струи.
Если обрабатываемое изделие является анодом, то такие плазмотроны с дугой прямого действия. Сопло в таком случае служит непосредственно для стабилизации и сжатия столба дуги, и остается электрически нейтральным. Отличием от плазмотрона косвенного действия служит то, что плазменная струя и столб дуги совмещены, соответственно имеют тепловую мощность и температуру более высокую. Зажигается такая дуга с помощью вспомогательной, которая находится между электродом и соплом, основная дуга зажигается автоматически после того, как факел коснется изделия, вспомогательная дуга при этом отключается.
Плазмотроны с дугой косвенного действия используют для обработки материалов, которые не являются электропроводными. С дугой прямого действия плазмотроны применяют для различной обработки металлов. Газовая стабилизация в плазмотронах зависит от способа прохождения газа и бывает аксиальной и вихревой.
|