等离子切割机的工作原理

     等离子切割机可以很容易地穿透金属还要归功于等离子状态的独特性质。那么什么是等离子状态呢？  
     世界上的物质一共有四种状态。 
     在我们日常生活中所接触的物质大多是固态、液态或是气态的。物质的状态由物质分子间的相互作用决定。以水为例： 
           • 固态的水就是冰。冰是由电中性的原子按六角晶格排列而成的固体。由于分子间的相互作用稳定，因此呈保持形状的固态。  
           • 液态的水就是可以饮用的状态。分子之间仍然保持着作用力，但相互之间以缓慢的速度移动。液体有固定的体积，但没有固定的形状。液体的形状根据盛其器皿的形状改变而改变。 
            • 气态的水则为水蒸气。水蒸气中，分子高速运动，相互之间没有联系。由于分子之间没有作用力，因此气体没有固定的形状和体积。      
     水分子得到热量（折算为能量）的多少决定了它们的性质也决定了它们的状态。简单的说，更多的热量（更多的能量）使得水分子到达了摆脱相互之间化学键作用的临界状态。低热量状态下，分子间紧密结合，呈固态。吸收更多的热量，分子间的作用力减弱，呈液态。再吸收更多的热量，分子间几乎失去了作用力，呈气态。那么如果继续对气体加热将会发生什么呢？这将使其达到第四种状态等离子态。 当气体达到极高温度时，就进入了等离子态。能量开始使分子与分子之间彻底分离，原子开始分裂。通常的原子由原子核（参见原子理论）中的质子和中子，以及包围在原子核周围的电子组成。等离子态时，电子从原子中分离出来。一旦热能使电子脱离了原子，电子就开始了高速的运动。电子带负电，剩下的原子核带正电。这些带正电的原子核就称为离子。  
    等离子体中带负电荷的电子与带正电荷的离子处于平衡状态，它可以通过很大的电流，因而具有很高的能量密度和极高的温度。控制等离子弧的能量密度、温度和运行速度等，可以对金属进行切割、焊接和喷涂。等离子弧切割是利用等离子弧将被切割的金属加热至熔化状态，然后再利用辅助气体将熔化的金属吹开，达到切割目的被压缩的等离子弧温度一般在10000～15000℃，经水再压缩的温度最高可达50000℃，所以弧的能量密度相当高，切割厚度为δ20mm以下的薄板时，具有速度快、变形小、精度高、断面光洁度高等优点。        等离子弧流从喷嘴射出后，气能量密度、流速和温度都迅速下降，如工作电流为200A时，距离喷嘴口10mm处的等离子弧流速是1040mm/s，而在20mm处迅速降至为760mm/min，这就造成了切割时在板厚方向温度分布不均匀，容易造成切口上方熔化下方挂渣、上宽下窄的缺陷，随着切割厚度的增加这种现象越加严重，并且切割速度和切割质量亦急剧下降。所以等离子弧切割法比较适用于薄板切割，但可以切割的材质相当广泛，几乎包括所有导电的金属材料，如高合金钢、铜、铝等。

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