激光切割碳鋼板用什麼噴嘴

㈠ 激光切割機二次穿孔參數10mm碳鋼該怎麼設置

激光切割機穿孔參數如何調節呢？

我們以1000w的激光切割機為例，需要在5mm的鋼板上穿孔。

穿孔影響因素有：漸進時間、噴嘴高度，氣體的類型，氣壓大小，功率的大小，和占空比，還有脈沖的頻率，包括激光頭焦點的位置（自動調節焦點的激光頭能更高效率的穿孔，並且保證了穿孔的質量）

根據切割系統，我們5mm大概需要2級的穿孔（如圖所示）

接下來我們根據板子的材料來選擇正確的氣體，5mm的碳鋼板我們在這里選擇的是氧氣穿孔和氧氣切割（如圖）

圖中我們把第一級和第二季的氣體種類都標記了出來，因為是5mm的碳鋼板用的兩級穿孔所有我們第一級和第二級的氣體需要統一

所有我們把第一級和第二級的氣體類型都選擇成為「氮氣」！

氮氣切割那我們得認識下氮氣到底是個什麼樣的氣體

氮氣
一些金屬在切割的時候採用氧氣會在切割面上形成氧化膜，採用氮氣就可以進行防止氧化膜出現的無氧化切割。無氧化切割面具有可以直接進行熔接、塗抹，耐腐蝕性強等特點。切口端面發白。
適用的板材有不銹鋼，電鍍鋼板，黃銅，鋁，鋁合金等。

武漢雙成激光設備製造有限公司是一家集專業激光成套設備研發、生產、銷售為一體的高新技術企業，坐落於中國激光發源地「」湖北.武漢「」。致力為全球用戶提供激光智能切割裝備、焊接裝備、自動化生產線等全系列解決方案。

㈡ 激光切割機單層噴嘴與雙層噴嘴有何區別

對於單層激光噴嘴而言，在日常生產中，運用最廣泛的仍然是三種激光切割機噴嘴：
其中運用最廣泛的就是錐形噴嘴，具有切割質量好，切割精度高的優點。其一般用於氮氣切割不銹鋼，或是精度，表面要求高的精細切割。
市場上的雙層激光噴嘴其實就是實驗室研究的超音速噴嘴的簡化版本，

氣體在通過內芯後，會經過二次膨脹，提高氣體速度，然後再通過端部孔到達工作面。這樣的好處就是能減少激波產生，提高氣體速度，從而提高氣體參與切割，帶走熔渣，熱量的效率。通過用內芯這種方式能減少加工難度，但另一個副作用就是其效果不如真正的超音速噴嘴效果好！而且內芯的裝配要求很高，很多噴嘴加工廠在做雙層噴嘴時，常常發生內芯脫落，內芯裝歪，同心度超標等嚴重不良！
雙層噴嘴因其氣體流速高，一般用於高速切割。用氧氣切割碳鋼一般選用雙層噴嘴，其速度快，但切縫寬，而且切割面會發黑（氧化)。

㈢ 激光切割需要哪些氣體

激光切割機可以使用的輔助氣體主要有氧氣、氮氣、空氣以及氬氣這幾種。內

㈣ 激光切割機使用方法

開機步驟：打開總開關→打開水冷機→打開伺服控制器（啟動按鈕）→打開電腦（按鈕）。
一切板：（每次開機、換噴嘴時要回原點一次、標定一次:數控→BCS100→回原點→確定；BCS100→F1標定→2浮頭標定→將噴嘴靠近板面→確定→顯示優→確定;換噴嘴時要打同軸：用膠帶粘在噴嘴下，按激光點射看點是不是在圓的中心）將鑰匙擰到切板方向→打開切板軟體→開氣→擰開激光器（注意此時水溫必須在22℃-26℃才能開激光器）→左鍵單擊文件→點擊讀取→選取***.dxf文件（要切得圖形，必須是dxf格式）→點擊工藝參數（F2）（有銹的選擇帶模切、孔多時選預穿孔；切薄板時可將工藝中的慢速起步去掉，厚板可設置慢速起步）→選取多厚的板材（f:焦距；O2:氧氣氣壓；PZ:噴嘴；焦距氣壓噴嘴大小需要根據顯示在切割頭手動調；噴嘴d代表雙層，適用於切碳鋼板；噴嘴s代表單層，適用於切不銹鋼、鍍鋅板材）→根據右下角的顯示更換噴嘴、調氣壓、調整焦距。
①切一個圖形時：單擊排序（小圖優先）→按住左鍵選中圖形→單擊陰切或者陽切（陰切是從線內開始切，線內的不要；陽切是從線外開始切，線外的不要）→選中圖形→引線（在檢查一下陰切或陽切對不對，板厚的引線長度6mm左右，薄板3mm左右；引線位置可通過按圖形總長設定）→打開光閥→找一點→點停靠（板在右下停在右下、板在左下停在左下）→走邊框→遙控器開始切。（也可找到一個點後在軟體上標記→走邊框→切，下次直接返回標記走邊框不需要再找點！）
②切一排時：選中一個圖形→復雜圖形選順序小圖優先（簡單圖形忽略此步）→起點A→全選→陣列→1*10行偏移0，列偏移0→全選→共邊→全選→炸開（左下角）→全選陰切或陽切→引線（厚板引線長≥5mm，薄板3mm；注意看引線位置）→看一下排序→模擬→走邊框→開始切割。
③切幾排時：選擇一個要切的圖形→選擇最邊框清除引入引出線→全選→復雜圖形先排序選小圖優先（簡單圖形忽略此步）→全選→陣列→全選→共邊（選擇橫平豎直）→全選炸開(里邊是不規則圖形時只選邊框)→設引線（引線角度為0°，復雜圖形設為90°；復雜圖形復雜圖形時可選中里邊的圖形，左上角選擇相似圖形→陰切→引線）→看順序（若不是最佳順序，可右鍵指定起始圖形）→走邊框→開始切。
④針對薄板或小件時為防止傾斜翹邊要進行微連：點倒三角→自動微連（厚板：0.5-0.2mm；薄板：1.0-1.2mm）或缺口或橋接。
⑤一整張板排好版切不完第二天繼續切時：暫停→停止→標記坐標，開機後→返回坐標→斷點繼續。
二：切管（每次開機都要回原點）：①打開切管軟體→文件→讀取圖形→點擊工藝參數→選取適合厚度的碳鋼→根據右下角的顯示更換噴嘴、調氣壓、調整焦距→停靠（必須選最遠端）→選中圓→引刀線→3mm→確定→排序從大到小→排序→打開激光器→上管→調好位置，最頭距離激光一段距離（4mm）→按住快速不鬆手自動尋邊→最好4個面都尋邊記電腦右下X的數值找出3個差不多的→記錄一個面的旋轉中心（若是扁管，小面朝上記錄旋轉中心）→切（切的時候看管子是否歪了）。
②由切板→切管：在切板軟體下回原點→關閉激光器→關閉切板軟體→打開切管軟體→由切板扭到切管→移動到左側回原點→開激光器→上管→點擊工藝參數→選取適合厚度的碳鋼→根據右下角的顯示更換噴嘴、調氣壓、調整焦距→停靠（必須選最遠端）→選中圓→引刀線→3mm→確定→排序從大到小→排序→打開激光器→上管→調好位置，最頭距離激光一段距離（4mm）→按住快速不鬆手自動尋邊→記錄旋轉中心→切。
③由管→板：先將頭移動到機床范圍內→關激光器→關切管軟體開切板軟體→回原點→開激光器。
④切圓管：打開軟體→圓管直徑→輸入直徑（要輸入的直徑要比實際小0.5～1mm）→畫一條直線手動輸入圓管圓孔的直徑→圓管切割（需輸入角度）→確定→相貫線→相貫直徑（即要在圓管上切的圓孔直徑）要小於圓管直徑→陰切（陽切）→引刀線。
關機：先關伺服→關軟體→關電腦→關水冷→總開關→關氣。
問題
①切割面出現不光滑時：將速度下降，最低1000→調f（碳鋼調大，不銹鋼調小）→切割高度調大→調氣壓（板越厚氣壓越低，板越薄，氣壓越大）。
②切的時候發抖，沒切透是噴嘴的原因。
③常用：補償→裡面不要；內縮：要裡面→外擴。例：要的孔20mm，實際20.1mm，則割縫寬度0.05mm。
④切數字時：把整體分開用左下角的炸開→選中一個→橋接。
⑤切板時：放好板→自動尋邊，就不需要手動將板放正，尋邊後可直接切。
⑥引線無法設定時，可在顯示選擇顯示不封閉圖形。
⑦常用→優化→可將線連上或將部分線去掉。
⑧有圓角的不能共邊，有圓弧的圖形必須有間隙。J型鉤排列時行：-45，列：4。
⑨從上到下：準直鏡、聚焦鏡、保護鏡、陶瓷體、噴嘴。
維護
①水冷機的隔塵網15天清洗一次，換水15天一次。
②定期緊螺絲、上油。
③機床潤滑：一直按住SET，顯示第一個：20s，加一次20s；一直按顯示第二個：240min，一個周期；在一直按SET，則完成。到標簽下時加油（機油或齒輪油）。
④導軌和齒輪一個月保養一次：先用氣槍吹，再用抹布擦，最後用刷子刷油。

㈤ 激光切割10個厚碳鋼板，版面穿孔時有火花濺，有的穿不透，怎麼解決，求大神

光纖激光切割機工件切割不透可以從以下三方面分析

1. 輔助氣體。眾所周知，在使用光纖激光切割機進行切割時需要一定的輔助氣體，這時輔助氣體必須要有足夠的壓力以便能夠徹底清出切割產生的廢渣，一般在切割厚一點的工件時氣壓要減小一點，粘到工件上的殘渣將會破壞切割邊緣。增加氣體壓力可以提高切割速度，但到達一個最大值後，繼續增加氣體壓力反而會引起切割速度的下降。這種干擾會影響熔化效率，有時可能改變模式結構，導致切割質量下降。如果光束過於發散，使光斑過大，甚至會造成不能有效地進行切割的嚴重後果。
   
   2.工作台的精度。若工作台精度不平或者其它原因，也會導致高精度的激光切割效果。
   3.激光光束。激光器發出的光束為錐形，所以切出來的縫隙也是錐形，在這種情況下，厚度0.4MM的不銹鋼就會比3MM的切縫小的多。因此，激光光束的形狀是影響金屬激光切割機切割精度的一大要素。在這種錐形的激光光束條件下，工件厚度越大，精度也就會越低，因此切縫越大。即使是同一材質，如果材料的成分不同，切割的精度也會有差異。因此，工件材質對激光切割精度也有一定的影響。
   除此之外，以下的幾種情況也是導致激光切割機加工不穩定的主要原因：激光頭噴嘴的選擇與加工板厚不匹配；激光切割線速度過快，需要操作控制減小線速度；噴嘴感應不準導至激光焦點位置誤差過大，需重新檢測噴嘴感應數據，特別是在切割高反材料時最容易出現。

㈥ 激光切割機噴嘴設計及氣流控制技術有什麼要求

噴嘴設計及氣流控制技術：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行放熱反應；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此，除光束的質量及其控制直接影響切割質量外，噴嘴的設計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。
激光切割用的噴嘴採用簡單的結構，即一錐形孔帶端部小圓孔。通常用實驗和誤差方法進行設計。由於噴嘴一般用紫銅製造，體積較小，是易損零件，需經常更換，因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體，稱噴嘴壓力，從噴嘴出口噴出，經一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc，最後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。
可用下列公式計算：V=8.2d2(Pg+1)
V-氣體流速L/min
d-噴嘴直徑mm
Pg-噴嘴壓力（表壓）bar
對於不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變為正激波，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，並在工件表面形成渦流，削弱了氣流去除熔融材料的作用，影響了切割速度。因此採用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴，其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。
為進一步提高激光切割速度，可根據空氣動力學原理，在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波，設計製造一種縮放型噴嘴，即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便製造可採用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器，透鏡焦距2.5〃，採用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗，見圖4。試驗結果如圖5所示：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的函數關系。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時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由於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。
第一高切割壓力區緊鄰噴嘴出口，工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm，切割壓力Pc大而穩定，是工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~3.5mm，切割壓力Pc也較大，同樣可以取得好的效果，並有利於保護透鏡，提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由於距噴嘴出口太遠，與聚焦光束難以匹配而無法採用。

㈦ 激光切割機的關鍵技術

激光切割技術有兩種： 一種是脈沖激光適用於金屬材料。第二種是連續激光適用於非金屬材料，後者是激光切割技術的重要應用領域。

激光切割機的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。在激光切割機中激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術：
焦點位置控制技術
激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由於能量密度與面積成反比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割機工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點在表面上； 6mm的碳鋼,焦點在表面之上； 6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種：
（1）列印法：使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束列印,列印直徑最小處為焦點。
（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點。
（3）藍色火花法：去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花最大處為焦點。
對於飛行光路的切割機,由於光束發散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：
（1）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行擴束處理,擴束後的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
（2）在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。如圖二所示。
（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統）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。
（4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當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。 X,Y工作范圍：1300mm*2500mm
切割聚焦鏡頭：F=80mm最大激光輸出功率：500W調繼沖頻率：$300Hz電源脈沖寬度：0.5ms-2ms激光器：雙燈鍍金聚光腔切割介面卡：CNC 3000控制卡切割軟體：適應PLT,DXF等格式製冷功率：4W重復定位精度：±0.03/300mm空程速度：0-20000mm/min切割速度：0-15000mm/min 切割精度是判斷數控激光切割機質量好壞的第一要素。影響數控激光切割機的切割精度的四大因素：
1、激光發生器的激光凝聚的大小。聚集之後如果光斑非常小，則切割精度非常高，要是切割之後的縫隙也非常小。則說明激光切割機的精度非常之高，品質則非常高。但激光器發出的光束為錐形，所以切出來的縫隙也是錐形。這種條件下，工件厚度越大，精度也就會越低，因此切縫越大。
2、工作台的精度。工作台的精度如果非常高，則讓切割的精度也隨之提高。因此工作台的精度也是衡量激光發生器精度的一個非常重要的因素。
3、激光光束凝聚成錐形。切割時，激光光束是以錐形向下的，這時如果切割的工件的厚度非常大，切割的精度就會降低，則切出來的縫隙就會非常大。
4、切割的材料不同，也會影響到激光切割機的精度。在同樣的情況下，切割不銹鋼和切割鋁其精度就會非常不同，不銹鋼的切割精度就會高一些，而且切面也會光滑一些。
一般來說，激光切割質量可以由以下6個標准來衡量。
1.切割表面粗糙度Rz
2.切口掛渣尺寸
3.切邊垂直度和斜度u
4.切割邊緣圓角尺寸r
5.條紋後拖量n
6.平面度F 切割穿孔技術：任何一種熱切割技術,除少數情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔,然後再用激光從小孔處開始進行切割。對於沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法：
（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料經連續激光的照射後在中心形成一凹坑,然後由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關,爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管）,只能用於廢料上。此外由於穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。
（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）採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。每個脈沖激光只產生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鍾。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質量優於爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率；更重要的時光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。
此外，脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在採用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由於時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要採用改變激光平均功率的辦法比較現實,具體方法有以下三種：（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,第（3）種效果最好。 噴嘴設計及氣流控制技術： 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行放熱反應；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此，除光束的質量及其控制直接影響切割質量外,噴嘴的設計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。
激光切割用的噴嘴採用簡單的結構,即一錐形孔帶端部小圓孔（如圖4）。通常用實驗和誤差方法進行設計。由於噴嘴一般用紫銅製造,體積較小,是易損零件,需經常更換,因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經一定距離到達工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最後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。
可用下列公式計算： V=8.2d2(Pg+1)
V-氣體流速 L/min
d-噴嘴直徑 mm
Pg-噴嘴壓力（表壓）bar
對於不同的氣體有不同的壓力閾值,當噴嘴壓力超過此值時,氣流為正常斜激波,氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar）,氣流正常斜激波封變為正激波,切割壓力Pc下降,氣流速度減低,並在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度。因此採用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。
為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計製造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便製造可採用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,採用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示：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的函數關系。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時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由於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。
第一高切割壓力區緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩定,是工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,並有利於保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由於距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法採用。

㈧ 激光切割中，超音速噴嘴一般適用於切割厚度多大的材料適合於切割非金屬嗎氣體壓力不能小於多少

所謂超音速噴嘴是指噴出的氣體速度是超音速的，主要是對切割的質量有很大幫助，但是價格昂貴。如果是切割3mm後的碳鋼和不銹鋼，普通噴嘴就夠了，切割講的是速度和質量，影響這兩個條件最大的是激光器的功率和床體本身的精度及運動控制結構和系統。
第二、由於切割金屬和非金屬的激光波長不一樣，所以切割金屬的激光器不適合切割非金屬。
第三、氣體壓力的大小跟你使用氣體的種類有關，氧氣切割、空氣切割、氮氣切割的壓力都不一樣。

㈨ 激光切割技術是什麼

CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。
激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件，必須掌握和解決以下幾項關鍵技術：
焦點位置控制技術
激光切割的優點之一是光束的能量密度高，一般10W/cm2。由於能量密度與4/πd2成正比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小，焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺，透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃〞（127~190mm）的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼，焦深為焦距的+2%范圍內，即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素，原則上6mm的金屬材料，焦點在表面上； 6mm的碳鋼，焦點在表面之上； 6mm的不銹鋼，焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種：（1）列印法：使切割頭從上往下運動，在塑料板上進行激光束列印，列印直徑最小處為焦點。（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為焦點。（3）藍色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈沖激光打在不銹鋼板上，使切割頭從上往下運動，直至藍色火花最大處為焦點。對於飛行光路的切割機，由於光束發散角，切割近端和遠端時光程長短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化，國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：
（1）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行擴束處理，擴束後的光束直徑變大，發散角變小，使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
（2）在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動，使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。如圖二所示。
（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統）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。
（4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當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。
切割穿孔技術
任何一種熱切割技術，除少數情況可以從板邊緣開始外，一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔，然後再用激光從小孔處開始進行切割。對於沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基該方法：
（1）爆破穿孔：（Blast drilling），材料經連續激光的照射後在中心形成一凹坑，然後由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關，爆破穿孔平均直徑為板厚的一半，因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大，且不圓，不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管），只能用於廢料上。此外由於穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同，飛濺較大。
（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）採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。每個脈沖激光只產生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時間需要幾秒鍾。一旦穿孔完成，立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小，其穿孔質量優於爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率；更重要的時光束的時間和空間特性，因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統，以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在採用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質量的切口，從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，但實際上由於時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要採用改變激光平均功率的辦法比較現實，具體方法有以下三種：（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，第（3）種效果最好。
噴嘴設計及氣流控制技術
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行放熱反應；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質量及其控制直接影響切割質量外，噴嘴的設計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴採用簡單的結構，即一錐形孔帶端部小圓孔（如圖4）。通常用實驗和誤差方法進行設計。由於噴嘴一般用
紫銅製造，體積較小，是易損零件，需經常更換，因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn（表壓為Pg）的氣體，稱噴嘴壓力，從噴嘴出口噴出，經一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc，最後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。
可用下列公式計算：V=8.2d2(Pg+1）
V-氣體流速 L/min
d-噴嘴直徑 mm
Pg-噴嘴壓力（表壓）bar
對於不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（1.2）3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變為正激波，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，並在工件表面形成渦流，削弱了氣流去除熔融材料的作用，影響了切割速度。因此採用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴，其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。
為進一步提高激光切割速度，可根據空氣動力學原理，在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波，設計製造一種縮放型噴嘴，即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便製造可採用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器，透鏡焦距2.5〃，採用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗，見圖4。試驗結果如圖5所示：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的函數關系。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時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由於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。
第一高切割壓力區緊鄰噴嘴出口，工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm，切割壓力Pc大而穩定，是目前工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~3.5mm，切割壓力Pc也較大，同樣可以取得好的效果，並有利於保護透鏡，提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由於距噴嘴出口太遠，與聚焦光束難以匹配而無法採用。