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激光切割机切割头的喷嘴解决方案

来源:      2018-09-06 16:38:26      点击:

  激光切割机厚板切割能力与国外高端设备差距较大,主要原因在于我们对喷嘴和气流等方面的认识不够。在诸多对切割质量产生影响的因素中,喷嘴的气流体流场是最难以定量分析的因素。尤其是对碳钢这种氧气助燃切割方式,辅助气体氧气的流场分布情况对切割的影响就更加明显。国外很多激光切割机的生产厂家在这方面都有技术储备,并进行了大量的研究工作,而我们国内在这方面的研究还很少。


  所以在购买激光切割机的时候,客户一定要认清楚激光切割机核心的配置,这是衡量激光切割机性能的一个重要指标。创恒激光专注激光切割机十八年,在激光切割机的生产制造方面有着深厚的经验,在选用核心的配置都是采用进口的SPI和IPG的激光发生器供大家选择,如果想要了解跟多关于激光切割机性能方面的知识,可以咨询创恒激光专业技术人员。


  激光切割机产业受到金融危机影响的程度也非常大,主要原因是激光切割设备大多应用到工业制造领域,而制造业领域的整体衰退大大影响了激光切割机厂商的业绩。加之国内激光切割机技术太过度依赖于欧美国家,行业分布不均匀,有些行业产能过剩,有些则生产量不足,未来将会有更多的工厂破产,业界并购现象将陆续出现。然而,与国际上激光切割机加工系统相比,我国的激光切割机加工系统差距甚大,仅占全球销售额的2%左右。所以我国激光切割机加工设备行业仍属于朝阳产业,其盈利状况高于一般传统企业。


  激光切割机在切割不锈钢板材时,辅助气体(氧气)及聚焦的激光束都是通过喷嘴射到被切材料,并形成了一个气流束。激光切割机对气流的基本要求是,进入切口的气流量一定要大、速度要高,以便足够的氧气使切口材料充分进行放热反应;同时又有充足的能量将熔融材料喷射吹出。所以,除了光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计以及气流的控制(如喷嘴压力、材料在气流中的位置等)也是十分重要的要素。目前,激光切割机的喷嘴多采用简单的结构。激光切割机在操作的时候,从喷嘴侧面通入一定的压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经过特定的路径到达工件表面,其压力就是通常所说的切割压力Pc,最后气体会膨胀到大气压力Pa.有关研究表明,随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加.我们可以用下列公式进行计算:V=(Pg+1); V-气体流速L/min;d-喷嘴直径mm;Pg-喷嘴压力(表压)bar。


  不同气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过这个值时,气流是正常斜激波,气流速会从亚音速向超音速过渡.此阈值与Pn、Pa比值以及气体分子的自由度(n)两种因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值Pn=1bar×()=.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成正激波,切割压力Pc下降,气流速度减低,并且会在工件表面形成涡流,削弱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.

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