你必須知道的雷射切割小知識
平面切割中噴嘴的選擇
如何正確選擇噴嘴
在雷射切割過程中,噴嘴是雷射頭上最常見的損耗品,也是雷射切割時最重要的零部件之一,它位於雷射頭的底端,是最接近工件的地方,聚焦的雷射以及高壓氣流通過噴嘴射出,因此它在切割過程中起了非常關鍵的作用。
但是在雷射切割過程經常會被一些實際的問題困擾:
單噴和雙噴 如何選擇?
輔助氣體與噴嘴怎樣合理搭配?
切割的效率怎麽也提不上來?
噴嘴莫名其妙的損壞?
不要著急,我們先瞭解一下噴嘴在切割中的作用。
首先我們要知道,聚焦的雷射,高壓氣流均從雷射頭噴嘴射出的。
主要有以下作用:
1 通過雷射頭噴嘴的內部形狀,調整高壓氣流的氣流方向及氣壓,保持工件與 噴嘴間的壓力。
2 防止工件熔融物反濺到雷射頭內部,從而保護雷射頭內部鏡片。
3 向調高系統提供電容信號,從而保證調高系統穩定工作。
平面切割中如何正確合理的選擇噴嘴呢???
噴嘴的種類及特點 這裡以應用最廣泛的錐形噴嘴爲主,分爲單層噴嘴和雙層噴嘴。
噴嘴孔徑與板材厚度搭配
由於板材種類,功率段及輔助氣體的不同,噴嘴孔徑的選擇也會有相應的變化。以下是以碳鋼爲例,進行對比。
功率段 | 碳鋼厚度 | 輔助氣體 | 噴嘴孔徑 |
<1500W | 1~3 mm | 氧氣 | 雙噴 1.2~2.5mm |
<3000W | 1~3 mm | 氮氣或壓縮空氣 | 單噴1.5~3.0mm |
<6000W | 3~10 mm | 氧氣 | 雙噴 0.8~1.2mm |
<12000W | 10~30 mm | 氧氣 | 雙噴 1.2~2.0mm及以上 |
備註:
不過由於噴嘴的孔徑越大,對於聚焦鏡的保護作用越小。
所以合理的選擇雷射切割機噴嘴孔徑的大小,才能更有效地進行生産。
噴嘴損壞常見操作
噴嘴是雷射頭最常見的損耗品之一,爲了儘量避免無謂的損耗,下面列舉兩個噴嘴損壞的常見操作看到這裡相信大家已經對噴嘴有了初步的瞭解
下面就讓我們更深入的瞭解一下吧
對於噴嘴來說,要特別注意兩個問題
1、噴嘴直徑的影響:
噴嘴口大小對切割速度有一定的影響,噴嘴口大小也影響出口處壓力分布。
噴嘴直徑增加,由於噴氣流對切割區母材的强烈冷却作用使熱影響區變窄,但也會導致切縫過寬,而噴嘴大小會引起准直困難,噴嘴口有被光束削截的危險,而且,切縫過窄,在高的切割速度下會阻礙熔渣的順利排出。
噴嘴與工件間距直接影響噴嘴氣流與工件切縫的耦合。
噴嘴口太靠近工件表面,對透鏡會産生强烈的返回壓力,减弱了對濺散切割産物質點的驅散能力,對切割質量有不利影響,但距離太遠又會造成不必要的動能損失,對有效切割也不利。
一般,噴口與工件間距控制在1~2mm爲宜,現代雷射切割系統的割炬都配有電感或電容式傳感器反饋裝置,以自動調節兩者距離在預先設定的高度範圍內。
選擇雷射噴嘴的基本要求
好的噴嘴必須用TU2紫銅,因其導電率高,導熱效果好,從而能保證良好的電容信號。
2、要加工精度高
一個好的雷射頭噴嘴,其同心度要達到0.03mm,而尺寸爲1.0mm以下的噴頭,同心度更是要達到0.02mm。
高精度同心度的噴嘴不但能减少加工過程中的前期調試,更能有效避免高能雷射打到雷射頭內壁上,從而能避免對雷射頭造成損害。
3、要有高度光潔的雷射頭表面
雷射頭噴嘴對內外表面均有高達0.8的粗糙度要求。
高光的外表面能有效减少切割過程中的熔融物附著,從而延長噴嘴壽命;而高光的內表面則能有效避免高壓氣體流出時産生渦流。
提高切割質量和效率。
4、要有嚴格的防氧化處理
銅件在加工後,裸露在空氣中極易氧化變色。
雷射頭噴嘴在經過高光加工後,內外表面更易氧化,發黑,發黃。