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發布時間：2020-07-18 09:17
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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。此外，光還具有波的性質，因此，不可避免地會出現衍射現象，衍射會使光束在傳播過程中發生橫向擴展，該現象存在于所有的光學系統中，能夠決定這些系統在性能方面的理論極限值。
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,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖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〃,采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。熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點燃，與氧氣發生激烈的化學反應而產生另一熱源，使材料進一步加熱，稱為氧化熔化切割。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于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。
了解激光管在激光切割機中重要值。激光切割機中重要部件激光管的介紹
1。激光管的壽命：因激光管做為激光切割機的消耗品，因此，壽命成為用戶主要的選購指標。造成壽命差異主要由于加工工藝，設計技術為主要因素。一般國產激光管的工作壽命在1500小時左右（60W為例)。
2。激光管產生的激光能量：不同性能的激光管，大光強存在差異。
3。激光管的光斑質量：本性能由激光管模式決定。光斑的質量，由生產工藝諸多環節決定。光斑的質量直接影響到用戶使用時的性能。
4。激光管生產中的穩定性：如安裝了性能差的產品，穩定性方面易出現漏氣，非外因炸裂等問題影響正常生產。
切割前應先了解可避免加工失敗。激光切割機對新型輕質加強纖維聚合體復合材料很難是常規方法進行加工。在利用激光無接觸切割加工的特點可以對固化前的層迭薄片高速進行切割修剪、定尺，在激光束的加熱下，薄片邊緣被融合，避免了纖維屑生成。
對完全固化后的厚工件，尤其是硼纖維和碳纖維合成材料，激光切割時要注意防止切邊可能會有碳化、分層和熱損傷發生。正如塑料切割一樣，合成材料切割過程中需要及時排除廢氣。還有一種類型的復合材料，就是單純由兩種性能不同的材料上下復合在一起，為了獲取較好的切割質量，激光切割機的原則是先切割具有較好切割性有的那一面。激光切割產生的廢渣使輔助空氣從割嘴向下吹，從而在很大的程度上減少了廢渣對聚焦鏡下部的傷害。
激光切割機進入切割過程的良性循環,10.6um波長的 CO2激光束很容易被非金屬材料吸收，導熱性不好和低的蒸發溫度又使吸收的光束幾乎整個輸入材料內部，并在光斑照射處瞬間汽化，并終形成了起始孔洞. 可用激光切割機加工的有機材料包括有：塑料（聚合物）、橡膠、木材、紙制品、皮革等。而可用激光切割機加工的無機材料包括有：石英、玻璃、陶瓷、石頭等。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法：脈沖穿孔：（Pulsedrilling）采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。
