等離子切割技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精確切割與成型的一種重要手段，對(duì)等離子切割技術(shù)的發(fā)展源自二戰(zhàn)之前，那時(shí)候等離子切割機(jī)就已經(jīng)在市場(chǎng)上有了較為廣泛的應(yīng)用，整個(gè)等離子切割技術(shù)的發(fā)展得益于當(dāng)時(shí)現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，特別是對(duì)重型金屬以及合金進(jìn)行加工行業(yè)的要求。眾所周知，日常活動(dòng)所必需的工具及運(yùn)輸載體的制造都離不開(kāi)金屬。例如，起重機(jī)、汽車(chē)、摩天大樓、機(jī)器人以及懸索橋都是由精確加工成型的金屬零部件構(gòu)成的。原因很簡(jiǎn)單：金屬材料非常堅(jiān)固和耐久。對(duì)于大多數(shù)制造而言，特別是在滿足大型和/或堅(jiān)固性方面，金屬材料自然成為合理的選擇。 } O
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有趣的是金屬材料的堅(jiān)固性同時(shí)也是它的缺點(diǎn)：由于金屬非常不容易損壞，那么要將其加工成特定的形狀就非常困難。當(dāng)人們需要加工一個(gè)大小和強(qiáng)度與飛機(jī)機(jī)翼一樣的部件時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)精確的切割與成型呢？絕大多數(shù)情況下，這都需要求助于等離子切割機(jī)。 !ess.U&m'
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理論上講，一臺(tái)等離子切割機(jī)的原理非常簡(jiǎn)單。它是通過(guò)操控現(xiàn)知宇宙中最普遍的物質(zhì)形態(tài)之一進(jìn)行加工的。 fc8ODk*; E
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二戰(zhàn)中，美國(guó)的工廠生產(chǎn)裝甲、武器和飛機(jī)的速度比軸心國(guó)快5倍。這些都多虧了私營(yíng)工業(yè)在大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域所做的巨大革新。 xh$yXP0/
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如何更有效的切割和連接飛機(jī)的部件就引發(fā)了其中一部分技術(shù)革新。許多生產(chǎn)軍用飛機(jī)的工廠采用了一種新的焊接方法，該方法涉及到惰性氣體保護(hù)焊的使用。突破性的發(fā)現(xiàn)在于通過(guò)電流電解的氣體可以在焊接點(diǎn)附近形成一道屏障，以防止氧化。該新方法使得焊縫更加整齊，連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度更堅(jiān)固。 7=^}{
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二十世紀(jì)六十年代初，工程師們又有了新的發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)加快氣流速度和縮小氣孔有助于提高焊接溫度。新的系統(tǒng)可以得到比任何商用焊機(jī)更高的溫度。事實(shí)上，在這樣的高溫下，此工具并不再起到焊接的作用。相反，它更像是一把鋸，切割堅(jiān)韌的金屬如同熱刀切黃油一般。 CYgokS\=,
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等離子電弧的引入革命性地提高了切具的速度、準(zhǔn)確性以及切割種類(lèi)，并且可應(yīng)用于各種金屬。下一節(jié)，我們將介紹該系統(tǒng)背后的科學(xué)原理。等離子切割機(jī)可以很容易地穿透金屬還要?dú)w功于等離子狀態(tài)的獨(dú)特性質(zhì)。那么什么是等離子狀態(tài)呢？ (w)%2vZ^
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世界上的物質(zhì)一共有四種狀態(tài)。在我們?nèi)粘Ｉ钪兴佑|的物質(zhì)大多是固態(tài)、液態(tài)或是氣態(tài)的。物質(zhì)的狀態(tài)由物質(zhì)分子間的相互作用決定。以水為例： 8R! -,I"$
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固態(tài)的水就是冰。冰是由電中性的原子按六角晶格排列而成的固體。由于分子間的相互作用穩(wěn)定，因此呈保持形狀的固態(tài)。 a H?Ygzw
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液態(tài)的水就是可以飲用的狀態(tài)。分子之間仍然保持著作用力，但相互之間以緩慢的速度移動(dòng)。液體有固定的體積，但沒(méi)有固定的形狀。液體的形狀根據(jù)盛其器皿的形狀改變而改變。 `1(ED= |
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氣態(tài)的水則為水蒸氣。水蒸氣中，分子高速運(yùn)動(dòng)，相互之間沒(méi)有聯(lián)系。由于分子之間沒(méi)有作用力，因此氣體沒(méi)有固定的形狀和體積。 $V !.z%Vgf
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當(dāng)氣體達(dá)到極高溫度時(shí)，就進(jìn)入了等離子態(tài)。能量開(kāi)始使分子與分子之間徹底分離，原子開(kāi)始結(jié)合。通常的原子由原子核（參見(jiàn)原子理論）中的質(zhì)子和中子，以及包圍在原子核周?chē)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=電子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">電子組成。等離子態(tài)時(shí)，電子從原子中分離出來(lái)。一旦熱能使電子脫離了原子，電子就開(kāi)始了高速的運(yùn)動(dòng)。電子帶負(fù)電，剩下的原子核帶正電。這些帶正電的原子核就稱為離子。 g/!MEOVx
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當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊到其他的電子或是離子時(shí)，將釋放出巨大的能量。正是這些能量使等離子態(tài)有著特殊的性質(zhì)，從而有了令人難以置信的切割能力。 CU\gx*=E
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等離子態(tài)常識(shí) 7 uL.=th'
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宇宙中幾乎99%的物質(zhì)是等離子態(tài)。由于其極高的溫度，在地球上并不常見(jiàn)；但在類(lèi)似太陽(yáng)這樣的天體上是非常常見(jiàn)的。地球上，閃電中具有這種狀態(tài)。等離子切割機(jī)并不是唯一一種操控等離子能量的裝置。霓虹燈、熒光燈和等離子顯示器等等，都是依靠等離子狀態(tài)工作的。這些裝置應(yīng)用的是“冷態(tài)”的等離子態(tài)。盡管冷態(tài)的等離子態(tài)不能用于切割金屬，但仍然有相當(dāng)多應(yīng)用。
