シリーズアークとは，図１に示すように，電極と切断材間に流れる電流の他，チップを経由または他の部品等を経由して，別ルートで流れる電流が発生する現象である。このため，ダブルアークとも呼ばれている。

シリーズアークは，図１，２に示すごとく，トーチ先端部よりメインアークの光が青白く見える他，一瞬グリーン色した光が発生する。この光が発生した時は，シリーズアークが発生している。この光は，よく気をつけて見ていないと分かりにくいので，溶接用の面をつけ，アークをしっかり見ていなければならない。

チップ先端より，シリーズアークが発生すると，鋼材を切断できるだけの電流が流れるため，たとえ新品のチップでもほとんどの場合，溶損する。

シリーズアークが発生する原因を以下に示す。

(1) スパッタのはねかえり

特に，ピアシング時，アークスタート時に発生しやすい。ピアシング時は，溶融のノロ跳ね返りにより，スパッタがチップに付着し，その付着部分よりシリーズアークが発生する。

したがって，ランニングピアシングを用いたスタート方法を行い，スパッタの跳ね返りをなくすようにしなければならない。この現象がプラズマ切断では，一番多い。

(2) 水漏れ

電極およびチップを水冷している場合は，これらの取付部より水が洩れる場合がある。これらの場合も，シリーズアークが発生する。水漏れのチェックは，プラズマガスのみを出し，チップの下約20mmの位置にティシュペーパを置き，漏れがあるかどうか調べれば良い。水漏れがある場合は，機種により，Oリング等のシール材を使用している場合はそれらが傷んでいないか調べること。その後漏れ部の増す締めを行い，水漏れを完全になくしてからアークを出す必要がある。

空気を使用する場合は，乾燥空気を使用すること。一般の圧縮空気をそのまま使用すると，空気に水分が入っているため問題となる。

なお，電極，チップ等消耗品を交換した場合は，トーチ内部に水分やゴミが残るので，必ず水漏れチェックとガスパージを行うことが肝要である。

(3) 切断材と接触

接触式のプラズマを除いて，非接触式のプラズマ切断機の場合は，切断中切断材と接触した場合，または近接した場合にシリーズアークが発生する。したがって，プラズマ切断の場合は，特に高さ管理が必要である。

(4) ガス流量（圧力）

ガス流量が多すぎる場合は，パイロットアークの着火がしにくくなる。少ない場合は，シリーズアークが発しやすくなる。したがって，流量は，チップ径に合った適正な流量としなければならない。機械によっては，流量計で管理されず圧力計で管理されるものもあるが，圧力も流量と同じ関係であるので，メーカ指定の諸元表を参考として適正な設定が必要である。流量管理の場合は，入口圧力も関係するため，圧力と流量を適正値に設定する。

(5) その他

以上原因の他，下記項目も発生原因となる。

①　切断材質

切断材質によってもシリーズアークが発生しやすいものがある。鋼材，アルミニウムは比較的シリーズアークが発生しやすい。

②　チップサイズ

使用電流に合ったチップを使用せず，小さいサイズのチップを使用した場合も発生する。したがって，チップサイズと電流が正しいかチェックを行う必要がある。

③　電極の破損

電極が破損した状態で，アークを出した場合または破損した瞬間。

これらのすべてをチェックした後，まだシリーズアークが発生する場合は，機械の故障が考えられる。

〈中野　悦男〉