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激光切割机
(1)穿孔:(Blast drilling),材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用(如石油筛缝管),只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
(2)脉冲穿孔:(Pulse drilling)采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,宜昌激光切割机,常用空气或氮气作为辅助气体,CO2激光切割机,以减少因放热氧化使孔扩展,金属激光切割机,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,管板一体激光切割机,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
激光切割机激光切割机在工作时,如果发生故障是很危险的,新手必须经过人员的培训才能独立操作,根据经验总结了激光切割机安全工作的13个细节:
1.遵守一般切割机安全操作规程。严格按照激光器启动程序启动激光器。
2.操作者须经过培训,熟悉设备结构、性能,掌握操作系统有关知识。
3.按规定穿戴好劳动防护用品,在激光束附近必须佩带符合规定的防护眼镜。
4.在未弄清某一材料是否能用激光照射或加热前,不要对其加工,以免产生烟雾和蒸汽的潜在危险。
5.设备开动时操作人员不得擅自离开岗位或托人待管,如的确需要离开时应停机或切断电源开关。
6.要将灭火器放在随手可及的地方;不加工时要关掉激光器或光闸;不要在未加防护的激光束附近放置纸张、布或其他物。
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。
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