噴嘴設(shè)計及控制技術(shù):激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng);同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。如今激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔。通常用實驗和誤差方法進(jìn)行設(shè)計。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計算與分析。在使用時從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,然后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。相對于傳統(tǒng)的手工雕刻方式,激光雕刻可以將雕刻效果做到很細(xì)膩,絲毫不亞于手工雕刻的工藝水平。遼寧智能切割機賣價
切割技術(shù)提升:為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結(jié)果:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達(dá)到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。黑龍江智能切割機價格激光切割機的應(yīng)用已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的雕刻設(shè)備和方式。
脈沖穿孔:(Pulsedrilling)采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮氣作為輔助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產(chǎn)生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質(zhì)量優(yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應(yīng)具有較高的輸出功率;更重要的是光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應(yīng)激光切割的要求。此外脈沖穿孔還需要有較可靠的氣路控制系統(tǒng),以實現(xiàn)氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質(zhì)量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過渡技術(shù)應(yīng)以重視。從理論上講通??筛淖兗铀俣蔚那懈顥l件:如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實,具體方法有以下三種:⑴改變脈沖寬度;⑵改變脈沖頻率;⑶同時改變脈沖寬度和頻率。實際結(jié)果表明,第⑶種效果好。
激光雕刻加工是利用數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ),激光為加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬間的熔化和氣化的物理變性,能使激光雕刻達(dá)到加工的目的。激光鐫刻就是運用激光技術(shù)在物件上面刻寫文字,這種技術(shù)刻出來的字沒有刻痕,物體表面依然光滑,字跡亦不會磨損。激光雕刻加工是利用數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ),激光為加工媒介。加工材料在激光照射下瞬間的熔化和氣化的物理變性,達(dá)到加工的目的。激光加工特點:與材料表面沒有接觸,不受機械運動影響,表面不會變形,一般無需固定。不受材料的彈性、柔韌影響,方便對軟質(zhì)材料。加工精度高,速度快,應(yīng)用領(lǐng)域廣fan。激光切割機的使用范圍更加廣fan,而且雕刻精度更高,雕刻速度也更加快捷。
可選用:⑴平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴束處理,擴束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。⑵在切割頭上增加一獨自的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(standoff)的Z軸是兩個相互獨自的部分。當(dāng)機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。⑶控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。⑷飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時使補償光路縮短;反之當(dāng)切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。非金屬切割機具有精美的外觀設(shè)計。上海只能電子切割機價格對比
汽化切割過程中,蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點和沖刷碎屑,形成孔洞。遼寧智能切割機賣價
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