CN202622178U - 激光切割机的激光切割喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光切割领域，特别是一种激光切割机的激光切割喷嘴；切割喷嘴主体上具有让气体通过的锥形流道，锥形流道气体喷出口处的直径为4～6mm，采用本实用新型切割厚板材时，能降低气体压力有效地防止激波的产生，同时能提高加工速度，从而有效地节约了耗气量，降低了生产成本；而且产品切割端面无挂渣现象，产品表面光洁平滑，切割质量优良。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割领域，特别是一种激光切割机的激光切割喷嘴。
背景技术
激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率，这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，被切割的材料很快加热至气化程序，随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝，切边受热影响很小，且激光束对工件不施加任何力，为非接触性加工，所以工件无机械性变形，因加工过程中不需任何刀具和模具，因此也无刀具磨损和模具损耗，切割材料也无须考虑材料的硬度，也即激光切割能力不受被切材料硬度影响，所以激光切割技术被广泛应用于硬质合金、陶瓷、金刚石等的切割。
随着高功率CO2激光器的研制成功，使得快速切割厚板成为可能，目前要提高厚板的切割速度，采用的做法是提高工件表面的切割压力，而要提高工件表面的切割压力就得提高喷嘴的供气压力，任何喷嘴，如果喷出的气流压力Pn和周围环境的压力Pa之比Pn/Pa＞⒈89时，那么喷嘴喷出的气流就是未充分膨胀的超音速气流，气流突然膨胀就会产生激波。由于激波的存在会产生以下的危害：
（1）、在激波处气流的密度会发生突变，这样激光的折射率就会发生变化，从而导致焦点位置发生变化。焦点位置发生变化，那么切割速度和切缝宽度均会受到很大影响。
（2）、激光切割过程中为了提高切割速度，使切割性能更稳定，要求工件表面的切割压力值要大，且随喷嘴和工件表面之间距离的变化比较稳定。然而当流场中存在激波时，在激波处气流压力会发生突变，这样使切割压力随喷嘴和工件表面距离的变化而发生变化，同时切割压力值比供气压力值少得多。喷嘴供气压力越大产生激波的强度就越大，切割压力值减少就越多,这样不但降低切割速度，切割性能稳定性也变差。
（3）、如果喷嘴和工件表面之间存在正激波，在喷嘴和工件表面之间的流场中将产生涡流，由于涡流旋转方向和切缝中的熔化金属及碎屑排出的方向相反，使得熔化金属及碎屑排出变得困难。同时涡流产生有利于等离子体的形成，等离子体会吸收激光束的能量，这样工件吸收的能量就要减少，切割效率就会下降。并且等离子体存在会使激光束发生散焦，激光束的模式也可能会发生变化，从而使切割质量变差。
（4）、如果喷嘴和工件表面之间存在激波,那么流场的紊流度增加。在有些情况下，如利用氮气进行激光切割，会使周围空气中的氧气混入氮气中，这样切缝中的氧化物将增多，切割质量变差。
实用新型内容
本实用新型为了解决目前激光切割机在切割厚板材时为提高切割速度而提高喷嘴供气压力导致激波的产生而导致切割质量变差的问题，而提供的一种激光切割机的激光切割喷嘴。
为达到上述功能，本实用新型提供的技术方案是：
一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体上具有让气体通过的锥形流道，所述锥形流道气体喷出口处的直径为4～6mm。
优选的，锥形流道气体喷出口处的直径为4mm。
本实用新型的有益效果在于：目前现有的激光切割喷嘴的气体喷出孔孔径为1～3.5mm，在激光切割厚度为6～10mm的不锈钢厚板的过程中为吹走激光切割机切割过程中气化的不锈钢渣，改善切割端面光洁度和提高速度的作用，需要用到辅助气体液氮气体，气体压力为20kpa-22kpa，速度是0.3-1.1m/min。但是，在较大气体压力下会产生激波，不锈钢切割的端面单位受压力过高，会导致反渣，造成不锈钢产品端面不光洁，切割质量变差。同时，气体用量相当大，使生产成本增加。采用本实用新型的一种激光切割机的激光切割喷嘴，锥形流道气体喷出口处孔径变为4～6mm，在切割上述不锈钢厚板时，气体压力可降为14kpa-16kpa，切割速度可提升到0.6-1.8m/min。由于喷嘴孔径变大，气体压力变小，从而防止激波的产生，改善产品切割质量，同时气体气化端面范围扩大，切割速度提高，因此降低气体使用量，降低切割成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型作进一步阐述：
如图1所示的一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体1上具有让气体通过的锥形流道12，所述锥形流道12气体喷出口13处的直径为4～6mm。
使用相同的激光切割机在进行激光切割厚度为8mm的不锈钢钢板时，使用原有的孔径为3mm的切割喷嘴，为达到较好的切割质量，气体使用压力为20kpa，速度是0.8m/min；在采用本实用新型的孔径为4mm的切割喷嘴后，气体用量只需15kpa，且加工速度可提高到1.2m/min，可提升50%速度。在本实施例中，采用本实用新型后气体压力可降低3kpa有效地防止激波的产生，同时加工速度可提高50%，从而有效地节约了耗气量，降低了生产成本；而且产品切割端面无挂渣现象，产品表面光洁平滑，切割质量优良。
以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (2)
1.一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体（1）上具有让气体通过的锥形流道（12），其特征在于：所述锥形流道（12）气体喷出口（13）处的直径为4～6mm。
2.如权利要求1所述的一种激光切割机的激光切割喷嘴，其特征在于所述锥形流道（12）气体喷出口（13）处的直径为4mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220212822 CN202622178U (zh) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 激光切割机的激光切割喷嘴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201220212822 CN202622178U (zh) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 激光切割机的激光切割喷嘴 |
Publications (1)
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| CN202622178U true CN202622178U (zh) | 2012-12-26 |
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Family Applications (1)
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| CN 201220212822 Expired - Fee Related CN202622178U (zh) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 激光切割机的激光切割喷嘴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202622178U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106312307A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | 王爱华 | 一种激光切割喷嘴 |
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2012
- 2012-05-11 CN CN 201220212822 patent/CN202622178U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106312307A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | 王爱华 | 一种激光切割喷嘴 |
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