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激光切割碳钢为什么要用双层喷嘴

发布时间:2023-01-05 15:05:51

Ⅰ 激光切割机喷嘴发热,是什么原因造成的

应该是冷却系统没有达到有效的制冷效果,建议查看冷水机制冷量是否满足激光切割机制冷需求

然后更换大制冷量冷水机,希望可以帮到你,工业冷水机的选型可以考虑S&A

Ⅱ 激光切割机割嘴单层和双层的区别

单层与双层适用的切割材质不一样,单层适用不锈钢,双层的碳钢切割

Ⅲ 激光切割机切割头的喷嘴

喷嘴的形式和喷头尺寸的选取对切割质量的影响很大。喷嘴的形式主要有三种:平行式、收敛式和锥形式。如下图1 。但目前国外有些机构应用气体动力学的知识,研究出了收敛--扩张式喷嘴,此种类型的喷嘴应用于切割时,能有良好的切割特性。但是,由于该喷嘴复杂的内腔,加工的工艺性和精细型受到限制,使得其无法投入产业化生产。

Ⅳ 激光切割机喷嘴d和s什么意思

d一般表示平距,s表示斜距。
一般情况下,厂家在生产激光切割机的喷嘴时,会用英文字母来表示激光喷嘴的不同型号。其中就设定为d一般表示平距,s表示斜距。
激光喷嘴分为单层和双层。单层激光喷嘴用于熔化切割,即用氮气做辅助气体,切割不锈钢和铝板等用单层激光喷嘴。双层激光喷嘴一般用于氧化切割,即使用氧气作辅助气体,切割碳钢用双层激光喷嘴。

Ⅳ 激光切割机喷嘴设计及气流控制技术有什么要求

喷嘴设计及气流控制技术: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。
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,最后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。
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。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
第一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。

Ⅵ 激光切割工作原理

激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,光斑照射在材料上时,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,并配合辅助气体(有二氧化碳气体,氧气,氮气等)吹走熔化的废渣,使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。

(1)激光切割的原理
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。
(2)激光切割的分类
1)汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件。在短的时间内汽化,形成蒸气。在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2)熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3)氧气切割
它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

Ⅶ 如何选择激光切割机的喷嘴

关于喷嘴的单层还是双层的问题
单层激光喷嘴用于熔化切割,即用氮气做辅助气体,切割不绣钢和铝板等用单层激光喷嘴。
双层激光喷嘴一般用于氧化切割,即使用氧气作辅助气体,切割碳钢用双层激光喷嘴。
激光喷嘴-激光切割
二、关于喷嘴孔径选择的问题
不同孔径喷孔的喷嘴主要用于不同厚度的板材切割,薄板就用喷孔比较小的,厚板就用喷孔比较大的。喷嘴孔径有:0.8、1.0、1.2、1.5、1.8、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0等,而使用最多的是:1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0,这里面又最最常用的是1.0、1.5、2.0三款。喷嘴的孔径控制了气体的流量和气场的形状,对切割质量而言非常重要。一般采用激光切割机进行3mm以下的薄板切割时,建议选用1mm直径大小的喷嘴,而3mm以上的厚度则建议选择1.5mm直径大小的喷嘴。切割10mm以上的金属板材时,一般选择直径2mm或以上的喷嘴。
三、喷嘴质量从那几个方面看
第一:看材质,好的喷嘴,材质一定要导电率高、导热效果良好的。一般紫铜材质的喷嘴会比黄铜材质的好,能保证良好的电容信号。
第二:看加工精度:一个好的激光头喷嘴,其同心度要达到0.03mm,而尺寸为1.0mm以下的喷嘴,同心度更是要达到0.02mm。高精度同心度的喷嘴不但能减少加工过程中的前期调试,更能有效避免高能激光打到激光头内壁上,从而能避免对激光头造成损害。
喷嘴中心与激光的中心不同轴时,对切割质量的影响:
1)影响切割断面,当切割气体在喷出时,造成气量不均匀,使切割断面较容易出现一边有熔渍,另一边没有的现象,对切割3mm以下的薄板,它的影响较小,在切割3mm以上的板材时,它的影响就比较严重,有时会造成无法切割。
2)影响尖角质量,在切割有尖角或者角度较小的工件时,容易产生局部过熔现象,切割厚板时,可能无法切割。
3)影响穿孔,在穿孔时不稳定性,时间不易控制,对厚板的穿透会造成过熔的情况,且穿透条件不易掌握,对薄板的穿孔影响较小。
第三:看表面的光洁度与防氧化处理:光洁的表面和良好的防氧化处理能有效减少切割过程中的熔融物附着,延长喷嘴使用寿命。

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