プラズマ加工とは?

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プラズマ加工

英語 plasma machining

プラズマ利用して溶接切断表面処理などを行う加工総称プラズマとは真空中で電離した電子陽イオンが同じ割合混じり合った状態を指し低圧気体のもとで高電場をかけることで発生する。プラズマ加工としてはプラズマアークの熱を利用したプラズマアーク溶接プラズマ切断、またプラズマ照射して表面処理を行うプラズマエッチング、プラスチック粉末を溶かしながら付け塗装を行うプラズマ溶射などがある。

プラズマ加工

※「大車林」の内容は、発行日である2004年時点の情報となっております。

プラズマ加工

物質高温になるに従って固体液体気体とその相を変えるが、気体がさらに超高温になると、気体原子自由電子イオン分離し、電離気体となる。この状態プラズマといい、気体の状態とはまた異なった特徴的性質を示す。
  プラズマ電極間に不活性ガス流し放電することによって得られる。プラズマ理論的には温度上限がなく、プラズマ加工として実用化されている温度1万数千度に達している。この超高温加工熱により切断、穴開け溶接などが可能であり、タングステン合金など高融点材料加工方法として利用進んでいる。
  プラズマ溶接では、拘束ノズル内にアルゴンなどの作動ガス流し導電性工作物ノズル陰極との間にプラズマアークを発生させるプラズマアーク溶接同じくアルゴンなどを作動ガスとし、タングステンなどの陰極などの陽極間にプラズマアークを発生させノズルから高温プラズマ吹き出し加工するプラズマジェット溶接二方式がある。プラズマジェットでは絶縁性工作物加工できるが、陽極水冷する必要があるプラズマ溶接エネルギー密度が高く、ティグ溶接比較して溶け込みが深い、アーク指向性が高いなどの特徴がある。
  作動ガス温度いずれも1万数千度に達し、これを利用して溶断する場合もある。(プラズマ切断)。
  また、プラズマジェットに粉末状溶射材料投入すると、高温高速での溶射が行える。この加工方法プラズマ溶射といい、高融点材料溶射利用される。
  プラズマの熱ではなく化学的特徴利用した加工には、プラズマエッチングと呼ばれる気体分子プラズマ化した雰囲気中で物質表面エッチングする方法がある。利用される気体酸素窒素などで、これをプラズマ化した雰囲気中で処理された面は化学的活性化され、付着性能が向上するので、半導体生産におけるシリコン基板下地処理をはじめ、プラスチック塗装印刷面、接着面などの前処理に応用されている。

プラズマ加工

適している分野・使用事例

プラズマ加工=タングステンなど高融点素材加工プラズマ溶接ステンレス鋼非鉄金属の高能率溶接

用語解説

融点材料
タングステン融点摂氏3400度であり、主要金属である(1540度)やチタン(1670度)に比べ極めて高い。
※本用語集は、索引元の東大阪市製造業支援サイト「東大阪市技術交流プラザ」において、平成16年度委託事業で構築したコンテンツです。





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