喷嘴设计及控制技术
激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。如今激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。 。编程时要根据实际情况确定正确的加工工艺和加工路线。珠海大功率激光切割
高切割压力区紧邻喷嘴出口,工件表面至喷嘴出口的距离约为0.5~1.5mm,切割压力Pc大而稳定,是如今工业生产中切割手扳常用的工艺参数。第二高切割压力区约为喷嘴出口的3~3.5mm,切割压力Pc也较大,同样可以取得好的效果,并有利于保护透镜,提高其使用寿命。曲线上的其他高切割压力区由于距喷嘴出口太远,与聚焦光束难以匹配而无法采用。
综上所述,CO2激光器切割技术正在中国工业生产中得到越来越多的应用,国外正研究开发更高切割速度和更厚钢板的切割技术与装置。为了满足工业生产对质量和生产效率越来越高的要求,必须重视解决各种关键技术及执行质量标准,以使这一新技术在中国获得更的应用。 罗湖高功率激光切割数控切割机市场上数控火焰切割机将保持其基本市场。
随着现代机械加工业地发展,对切割的质量、精度要求的不断提高,对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。
数控切割机的发展。从几种通用数控切割机应用情况来看,数控火焰切割机功能及性能已比较完善,其材料切割的局限性(只能切割碳钢板),切割速度慢,生产效率低,其适用范围逐渐在缩小,市场不可能有大的增加。
等离子切割机具有切割范围广(可切割所有金属材料),切割速度快,工作效率高等特点,未来的发展方向在于等离子电源技术的提高、数控系统与等离子切割配合问题,如电源功率的提升可切割更厚的板材;精细等离子技术的完善和提高可提高切割的速度、切面质量和切割精度;数控系统的完善和提高以适应等离子切割,可有效提高工作效率和切割质量。
可用下列公式计算:V=8.2d2(Pg+1)
V-气体流速 L/min
d-喷嘴直径 mm
Pg-喷嘴压力(表压)bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与Pn、Pa比值及气体分子的自由度(n)两因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2时(Pn;4bar),气流正常斜激波封变为正激波,切割压力Pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。 检查喷流选择是否合理,粗加工时用高压喷流,精加工时用低压喷流。
从各种数控切割机应用情况来看,国内生产的数控切割机的技术水平、整机性能等整体水平都取得了可喜的进步,逐步赶上国际先进水平,满足用户的需要,进一步提高了市场竞争力。国内一些数控等离子切割产品在许多方面已形成自身独有的特点,实现了“自动化、多功能和高可靠性”。在某些方面,产品的技术性能甚至超过了国外的产品。
从发展趋势来看,数控切割机市场上数控火焰切割机将保持其基本市场,水射流切割市场将会有一定程度增加,而数控等离子切割机、数控激光切割机将成为板材切割市场中的主流力量,**型材数控切割设备、接触式和非接触式非金属**数控切割设备也将会有较大的发展空间,整个数控切割机市场将不断扩大。提高数控切割机的生产效率和切割质量,降低生产使用成本,提高整机自动化水平和系统稳定性,完善系统功能成为其技术发展的方向。 夹持不规则岩石时,可用顶压法夹持。广东专业激光切割加工
在验收时应有一套完整的测试切割精度的程序。珠海大功率激光切割
激光切割应用领域国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
⑴采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
⑵为了提高生产效率,研究开发各种**切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,如今切割系统的切割速度已超过100m/min。
⑶为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。 珠海大功率激光切割
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