很多配件在长期使用中都会磨损,尤其是那些常用的配件。激光切割机的常用配件有很多,应根据使用寿命或损坏情况及时更换。一些加工厂厂家为了保证生产的正常进行,一般会准备很多常用的配件,以保证在紧急情况下不中断生产。下面激光将介绍激光切割机的4种常见配件:
1.扩束器
扩束器是一种可以改变激光束直径和发散角的透镜组件。
2、防护镜片
防护镜片的主要作用是防止杂物飞溅,防止飞溅物对镜片或操作者造成伤害。两侧的抗反射涂层可以减少反射。防护镜片的更换周期一般为3个月或根据实际情况而定。
3、反射镜
在激光系统中,一般只有一个或两个透射光学元件,通常用作激光腔的输出反射镜和末端的聚焦透镜。另一方面,在其他一些激光系统中,可能有五个或更多反射镜。反射镜用作尾镜和折反射镜,以控制激光腔和光束传输系统中的光束转向。
4、铜质喷嘴
铜质喷嘴可辅助气体快速喷射,可有效防止熔渍等杂物向上反弹,从而保护聚焦镜。同时可以控制气体扩散区域的大小,这会影响激光切割机的切割质量。同时,喷嘴的孔径大小会根据切割材料的厚度而变化。更换周期一般为两个月左右。
以上四款激光切割机的常用配件市面上也有销售,但价格和质量参差不齐。为保证激光切割机的切割质量,建议您购买原厂配件。像光束激光这样的大厂质量会好很多,后续的麻烦也会少很多。
激光切割的喷嘴采用简单的结构,即锥形孔,末端有一个小圆孔。设计通常使用实验和误差方法完成。由于喷嘴一般采用紫铜制作,体积小,是易损件,需要经常更换,所以不进行流体力学计算分析。使用时从喷嘴侧面引入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称为喷嘴压力。它从喷嘴出口喷出,经过一定距离后到达工件表面。该压力称为切割压力Pc,最后气体膨胀至大气压。 Pa。研究工作表明,随着Pn的增加,气流速度增加,Pc也增加。
可由下式计算:V=8、2d2(Pg+1)
V-气体流量L/min
d-喷嘴直径mm
Pg-喷嘴压力(表压) bar
不同的气体有不同的压力阈值。当喷管压力超过该值时,气流为正常斜激波,气流速度由亚音速过渡到超音速。这个阈值与Pn和Pa的比值以及气体分子的自由度(n)有关:比如氧气和空气,n=5、所以阈值Pn=1bar×(1、2)3、5=1、当喷嘴压力较高时,Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2(Pn;4bar),气流的法向斜激波封闭成法向激波,切削压力Pc减小,气流速度降低,工件表面形成涡流,削弱气流去除熔料的作用,影响切削速度。因此,采用带锥形孔和末端小圆孔的喷嘴,氧气的喷嘴压力往往在3 bar以下。
为了进一步提高激光切割的速度,可以在提高喷嘴压力的前提下,根据空气动力学原理,在不产生法向冲击波的情况下,设计制造一种缩放喷嘴,拉瓦尔喷嘴。为方便制作,采用图1所示的结构。 4可以通过。德国汉诺威大学激光中心使用焦距为2、5″的激光,分别用小孔喷嘴和拉瓦尔喷嘴进行实验,如图4所示。测试结果如图5所示:NO2、NO4、NO5喷嘴在不同氧气压力下的切割表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出,NO2小孔喷嘴的切割速度在Pn为(或4bar)时只能达到2、/min(碳钢板厚度为2mm)。当达到 Pn 时,两个 Laval 喷嘴 NO4 和 NO5 可以达到相同的切割速度。需要指出的是,切削压力 Pc 也是工件到喷嘴的距离的函数。由于斜向冲击波在气流边界的多次反射,切割压力呈周期性变化。
第一高切削压力区靠近喷嘴出口,工件表面到喷嘴出口的距离约为0、5~1、5mm,切削压力Pc大且稳定,是常用的工艺参数工业生产中的切割手柄。第二高的切割压力区域在喷嘴出口的3~3、5mm左右,切割压力Pc也较大,也能达到很好的效果,有利于保护镜片,提高其使用寿命。不能使用曲线上的其他高切割压力区域,因为它们距离喷嘴出口太远,无法匹配聚焦光束。