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氮氣在激光切割中的應用

* 來源: * 作者: * 發表時間: 2020/01/06 1:00:20 * 瀏覽: 104
遼寧氣控聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統)的水壓。如果聚焦之前的光束尺寸變小并且焦點直徑變大,則自動控制水壓以改變聚焦曲率以使焦點直徑變小。 (4)將x和y方向的補償光路系統添加到飛行光路切割器中。即,當增加切割??端的光路長度時,補償光路縮短,而當減少切割端的光路長度時,增加補償光路以保持相同的光路長度。 2.切割和穿孔技術:除少數情況外,任何一種熱切割技術都可以從板的邊緣開始,通常必須在板上打一個小孔。較早之前,在激光打孔復合機上,首先用沖頭沖出一個孔,然后使用激光從小孔切出。沒有打孔裝置的激光切割機有兩種基本的穿孔方法:(1)爆破穿孔:(Blastdrilling):連續激光照射后,材料在中心形成一個凹坑,然后氧氣流與激光束。快速去除熔融材料以形成孔。通常,孔的尺寸與板的厚度有關。噴砂孔的平均直徑為鋼板厚度的一半。因此,較厚板的噴砂孔較大且不圓。 ),只能用于廢物。另外,因為用于穿孔的氧氣壓力與切割期間的氧氣壓力相同,所以飛濺大。 (2)脈沖穿孔:(脈沖鉆孔):使用峰值功率高的脈沖激光熔化或汽化少量材料。空氣或氮氣通常用作輔助氣體,以減少由于放熱氧化而引起的空穴膨脹。切割時氣壓低于氧氣氣壓。每個脈沖激光僅產生較小的粒子射流,并向更深的方向移動,因此厚的板孔需要幾秒鐘。穿孔完成后,將輔助氣體替換為氧氣以進行切割。這樣,孔眼的直徑很小,并且孔眼的質量比噴砂的質量要好。用于此目的的激光器不僅應具有更高的輸出功率,更重要的是應具有光束的時間和空間特性,因此普通的錯流式CO2激光器不能滿足激光切割的要求。此外,脈沖穿孔還需要更可靠的氣路控制系統來實現氣體類型,氣體壓力和穿孔時間的切換。脈沖在脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質量的切口,從當工件靜止至連續恒速切削時,應認真對待脈沖穿孔。理論上,加速部分的切割條件通常可以改變:焦距,噴嘴位置,氣壓等,但是由于時間短,上述條件不太可能改變。在工業生產中,改變平均激光功率的方法更為現實。有三種具體方法:(1)改變脈沖寬度,(2)改變脈沖頻率,(3)同時改變脈沖寬度和頻率。實際結果表明(3)是最好的。 3.噴嘴設計和氣流控制技術:當激光切割鋼時,氧氣和聚焦的激光束會通過噴嘴射向要切割的材料,從而形成氣流束。空氣流動的基本要求是,進入切口的空氣流量應大而速度要高,以便充分的氧化作用使切口材料充分進行放熱反應,同時,要有足夠的動量來排出熔融物料。因此,除了光束質量及其控制直接影響切割質量外,噴嘴的設計和氣流的控制(例如噴嘴壓力和工件在氣流中的位置)也是非常重要的因素。目前,用于激光切割的噴嘴具有簡單的結構,即在端部帶有小圓孔的錐形孔(見圖)。設計通常是通過實驗和錯誤的方法來完成的。由于噴嘴通常由銅制成,因此其體積小并且是易碎的部件,需要經常更換。因此,不執行流體力學計算和分析。使用時,一定的壓力Pn(表壓為Pg)從噴嘴的側面進入,稱為噴嘴壓力。它從噴嘴出口彈出,經過一定距離后到達工件表面。該壓力稱為切削壓力Pc。最終,氣體膨脹到大氣壓。 Pa。研究工作表明,隨著Pn的增加,空氣流速增加,Pc也增加。可以通過以下公式計算:V = 8.2d2(Pg + 1)V氣流量L /噴嘴直徑mmPg噴嘴壓力(表壓)bar不同氣體的壓力閾值不同。當噴嘴壓力超過該值時,氣流是正常的斜向沖擊波,氣流速度從亞音速過渡到超音速。該閾值與Pn,Pa比和氣體分子的自由度(n)這兩個因素有關:例如,對于氧氣和空氣,n = 5,因此其閾值為Pn = 1bar×(1.2)3.5 = 1.89酒吧。當噴嘴壓力較高時Pn / Pa =(1 + 1 / n)1 + n / 2(Pngt,4bar),正常氣流斜向沖擊波密封變成正沖擊波,切割壓力Pc減小,氣流速度減少,并且在工件表面上形成旋渦會削弱氣流在去除熔融材料中的作用,并影響切削速度。因此,使用在末端具有錐形孔和小圓形孔的噴嘴,并且氧氣噴嘴壓力通常低于3 bar。遼寧燃氣