數控火焰等離子切割機是一種氣割設備，主要使用在金屬結構件的切割下料。在我國機械、船舶、壓力容器、冶金行業中，各種形狀的厚鋼板的切割下料工作量非常大。然而在當前的厚板生產領域中，厚度大于100mm的毛邊鋼板仍未大規模使用機械剪切的方式進行切邊、切頭尾、定尺，以及試樣切割等，加工技術及投入成本是主要的制約因素。因此，對于生產中機械剪裁不能滿足的厚板，企業需要采用其它切割方式來進行切割，如采用火焰切割。由于火焰切割的方式具有切割效率高、成本低、投資少、維護簡便等優點，在中厚剛板生產領域中得到了廣泛的應用。西方發達國家，由于其人力成本高，加之勞動安全方面和環保方面要求嚴格，企業在厚板生產領域早已普及了數控火焰等離子切割機。

　　而在我國，企業十幾年前的中厚板生產普遍采用人工火焰切割和半自動火焰切割方式，這兩種切割方式設備簡單、投資少，但存在切割質量較差、切割效率較低、勞動強度較大、人工成本較高、工作環境較惡劣、安全沒有保障等缺點。2000年后，隨著我國國民經濟的快速發展和企業經濟實力的逐步提高，加之勞動安全及環境保護方面的意識增強，國內厚板生產領域中，數控火焰等離子切割機開始得到重視和應用。

　　因此，面向眾多企業，開發一種穩定、高效、經濟的數控火焰等離子切割機床，有著很大的市場潛力。

　　等離子切割技術誕生已經有半個多世紀，以金屬板材高效切割及大厚度非碳鋼金屬板材切割而獨具優勢。該技術雖然引入國內時間不長，但隨著行業推廣，越來越多的用戶體會到等離子切割機的高效與優勢。因此，等離子切割技術將越來越普及。

　　隨著國外幾家等離子電源在國內市場銷售的影響，國內等離子電源生產企業發展迅速，不斷提高產品性能，逐步縮小與國外先進等離子切割電源的差距，對等離子切割的進一步普及有很大促進作用。目前，國內外等離子電源都向精細化、標準化、類激光化發展。
 

　　一、國外等離子切割電源現狀及發展趨勢

　　1. 高精度、類激光等離子切割電源發展

　　國外等離子切割電源的生產廠家主要集中在德國、美國和日本。20世紀90年代初，“精細等離子”概念進入市場，首次挑戰了激光切割市場。精細等離子系統已經成為金屬切割工業中與激光相競爭的先進等離子產品。國外各等離子電源生產廠商都已具有成熟穩定的精細等離子切割系統。

　　美國海寶（Hypertherm）HPR系列高精度等離子切割電源系統（見圖1）在國內數控切割市場上占有很大比例。該系列電源系統的HyDefinition高精細技術具備強大的精細切割能力。精密控制電流和氣壓的爬升和衰減的LongLife長壽命技術顯著降低電極和噴嘴的磨損，確保在長時間切割作業內獲得穩定的HyDefinition高精細切割質量。True Hole精細圓孔技術是HPR系列高精度等離子切割電源系統的專利技術，可基本消除切割孔形的錐度。

　　這些年，等離子切割電源制造商加大了在設計方面的力度，以求進一步提高其設備的切割質量。通過縮小噴嘴孔尺寸而產生極度壓縮電弧，大大提高了等離子弧電流密度，等離子弧切割獲得了與激光產品競爭所需要的高能量密度。

　　2. 等離子切割電源的智能化發展

　　隨著計算機及數字控制技術和現代工業自動化控制的迅速發展，自動化焊割系統已經成為現代工業企業中的重要部分，并且最近幾年，進一步向智能化方向發展。日本松下推出的全數字控制PF3系列等離子切割機是一套“多才多藝”的工具，該電源搭載切割“一元化”導航功能，根據選取的材質、板厚，自動確定合適的參數，實現高品質切割，采用的先進數字信號處理（DSP）技術，能夠實時進行易損件壽命檢測，自動提示易損件更換時間。

　　3. 標準化集成等離子切割技術發展

　　在過去幾十年里，等離子切割技術經歷了從普通等離子切割技術，到精細等離子切割技術的轉變，現在等離子電源生產廠商都在向標準化集成等離子切割技術方向發展。通過標準化、模塊化設計，建立“一個平臺、一把割矩、一組耗材”標準化等離子集成系統平臺。標準化集成等離子系統能夠降低客戶的采購成本，同時能夠使設備安裝、人員培訓、設備維修工作簡單規范。
 

　　二、國內等離子切割電源的現狀

　　我國自20世紀80年代生產逆變式弧焊電源以來，逆變式空氣等離子弧切割電源也相繼發展起來。目前我國生產逆變式空氣等離子切割電源的廠家很多，如山東奧太等企業。所有等離子弧切割電源都處于第一階段——普通等離子弧切割階段。而且，等離子切割電源的可靠性還需要進一步提高。

　　現階段，我國逆變式空氣等離子弧切割電源的引弧方式絕大部分采用高壓高頻引弧電路，其原理是利用高壓高頻使割矩內電極和噴嘴之間的空氣電離，進而產生引導弧進行弧轉移切割。起弧時，切割電源高壓高頻對周圍電子設備造成強烈的電磁干擾，使電子設備工作不正常，甚至損壞。

　　機器人行業近幾年快速發展，基于高效、自動化及三維空間運動的獨特優勢，機器人在切割行業開始應用于三維空間切割，而且機器人切割行業有巨大的發展潛力。山東奧太推出一款機器人配套等離子切割電源，采用非高頻定電流短路引弧技術，基本消除了引弧時高壓高頻放電產生的電磁干擾，同時具有豐富的自動化接口，獨特設計機器人配套接口的模擬、數字功能模塊，已成功與國內外多家機器人廠家配套使用。
 

　　三、結語

　　總體來說，我國等離子切割電源與國外產品有一定的差距，要完全達到或超過國外水平還有很長的路要走。我國等離子切割電源首先要提高產品穩定性，并應加強等離子理論研究與生產的相關轉換。