什麼是等離子？
人們常常把稱為物質的第四態。我們通常認為物質有三種狀態：固態、液態和氣態。以常見的物質“水”為例，水的三種狀態分別是冰、水和水蒸氣。這些狀態的區別在於其能量水平。
當以加熱的形式給冰增加能量時，冰會融化成水。繼續增加能量，水就會蒸發形成蒸氣形態的氫和氧。繼續給蒸氣增加能量，氫和氧就會離子化。離子化過程會使氣體變為導電體。這種能導電的離子化氣體就是所謂的等離子。
等離子如何切割金屬？
在切割導電金屬的過程中，等離子切割工藝利用這種導電氣體，將來自電源的能量通過等離子割炬傳遞到待切割的金屬上，從而完成切割過程。
基本的等離子弧切割系統由電源、起弧電路和割炬組成。這些系統組件提供高質高效切割各種不同材料所需的電能、電離功能和工藝控制。
等離子工藝所使用的電源是一種恆定電流的直流電源，開路電壓通常為 240 VDC 到 400 VDC。電源的輸出電流（安培數）決定了系統在切割速度和切割厚度方面的能力。電源的主要作用是提供適當的能量以便在電離後繼續維持等離子弧。
起弧電路是一種能夠以大約 2 MHz 的頻率輸出 5000 到 10000 伏交流電壓的高頻發生器電路。這種電壓用於在割炬內部形成高能量的電弧，使氣體電離，從而產生等離子。割炬用於固定噴嘴和電極等易損件，並對這些部件進行冷卻（空冷或水冷）。噴嘴和電極用於壓縮和保持等離子射流。
等離子切割機的工作過程
電源和起弧電路通過互聯導線和電纜連接到割炬。這些導線和電纜為割炬輸送啟動及維持等離子切割工藝所需的氣流、電流和高頻。
1、向電源發送啟動輸入信號。這同時會在割炬端形成開路電壓，並促使氣體流向割炬。開路電壓可通過電極 (-) 與噴嘴 (+) 之間的電壓來測得。
請注意：噴嘴通過一個電阻器和一個繼電器（引導弧繼電器）連接到電源的正極，而待切割的金屬（工件）則直接連接到電源正極。氣體穿過噴嘴，從孔口流出。此時還沒有電弧，因為直流電壓還沒有電流通路。
2.氣流穩定後，即會啟動高頻電路。高頻電弧會切斷割炬內部電極和噴嘴之間的通路，導致氣體必須通過此電弧才能流出噴嘴。
高頻電弧傳遞給氣體的能量會使氣體電離，從而產生導電性。這種導電氣體會在電極和噴嘴之間形成電流通路，從而形成最終的等離子弧。氣流會迫使等離子弧通過噴嘴孔口射出，形成引導弧。
3.假設噴嘴距離工件足夠近，引導弧將會接通工件，因為通向正極的電流通路（電源上）並不像正極的噴嘴連接那樣會受電阻器的限制。在電源處可通過電子裝置感測到流經工件的電流。
感測到電流後，即會禁用高頻電路，同時打開引導弧繼電器。此後，即可利用電源直流電弧釋放的能量維持氣體的電離。
4.等離子弧的溫度可熔化金屬，穿透工件，高速氣流則可沖掉割縫底部的熔渣。此時，割炬將會開始運動，切割過程便正式開始。
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