专利名称：激光切割机的激光切割喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光切割领域，特别是一种激光切割机的激光切割喷嘴。
技术背景激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率，这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，被切割的材料很快加热至气化程序，随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝，切边受热影响很小，且激光束对エ件不施加任何力，为非接触性加工，所以エ件无机械性变形，因加工过程中不需任何刀具和模具，因此也无刀具磨损和模具损耗，切割材料也无须考虑材料的硬度，也即激光切割能力不受被切材料硬度影响，所以激光切割技术被广泛应用于硬质合金、陶瓷、金刚石等的切割。随着高功率C02激光器的研制成功，使得快速切割厚板成为可能，目前要提高厚板的切割速度，采用的做法是提高工件表面的切割压力，而要提高工件表面的切割压カ就得提高喷嘴的供气压力，任何喷嘴，如果喷出的气流压力Pn和周围环境的压カPa之比Pn/Pa > 1.89时，那么喷嘴喷出的气流就是未充分膨胀的超音速气流，气流突然膨胀就会产生激波。由于激波的存在会产生以下的危害(I)、在激波处气流的密度会发生突变，这样激光的折射率就会发生变化，从而导致焦点位置发生变化。焦点位置发生变化，那么切割速度和切缝宽度均会受到很大影响。( 2)、激光切割过程中为了提高切割速度，使切割性能更稳定，要求エ件表面的切割压カ值要大，且随喷嘴和エ件表面之间距离的变化比较稳定。然而当流场中存在激波吋，在激波处气流压カ会发生突变，这样使切割压カ随喷嘴和エ件表面距离的变化而发生变化，同时切割压カ值比供气压カ值少得多。喷嘴供气压カ越大产生激波的强度就越大，切割压カ值减少就越多，这样不但降低切割速度，切割性能稳定性也变差。( 3)、如果喷嘴和エ件表面之间存在正激波，在喷嘴和エ件表面之间的流场中将产生涡流，由于涡流旋转方向和切缝中的熔化金属及碎屑排出的方向相反，使得熔化金属及碎屑排出变得困难。同时涡流产生有利于等离子体的形成，等离子体会吸收激光束的能量，这样エ件吸收的能量就要減少，切割效率就会下降。并且等离子体存在会使激光束发生散焦，激光束的模式也可能会发生变化，从而使切割质量变差。(4)、如果喷嘴和エ件表面之间存在激波，那么流场的紊流度増加。在有些情况下，如利用氮气进行激光切割，会使周围空气中的氧气混入氮气中，这样切缝中的氧化物将增多，切割质量变差。
实用新型内容本实用新型为了解决目前激光切割机在切割厚板材时为提高切割速度而提高喷嘴供气压カ导致激波的产生而导致切割质量变差的问题，而提供的一种激光切割机的激光切割喷嘴。为达到上述功能，本实用新型提供的技术方案是[0010]一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体上具有让气体通过的锥形流道，所述锥形流道气体喷出ロ处的直径为4 6mm。优选的，锥形流道气体喷出口处的直径为4_。本实用新型的有益效果在于目前现有的激光切割喷嘴的气体喷出孔孔径为I
3.5mm，在激光切割厚度为6 IOmm的不锈钢厚板的过程中为吹走激光切割机切割过程中气化的不锈钢渣，改善切割端面光洁度和提高速度的作用，需要用到辅助气体液氮气体，气体压カ为20kpa-22kpa，速度是0. 3-1. lm/min。但是，在较大气体压カ下会产生激波，不锈钢切割的端面单位受压カ过高，会导致反渣，造成不锈钢产品端面不光洁，切割质量变差。同时，气体用量相当大，使生产成本増加。采用本实用新型的一种激光切割机的激光切割喷嘴，锥形流道气体喷出ロ处孔径变为4 6_，在切割上述不锈钢厚板吋，气体压力可降为14kpa-16kpa,切割速度可提升到0. 6-1. 8m/min。由于喷嘴孔径变大,气体压カ变小,从而防止激波的产生，改善产品切割质量，同时气体气化端面范围扩大，切割速度提高，因此降低 气体使用量，降低切割成本。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图I对本实用新型作进ー步阐述如图I所示的一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体I上具有让气体通过的锥形流道12，所述锥形流道12气体喷出ロ 13处的直径为4 6mm。使用相同的激光切割机在进行激光切割厚度为8mm的不锈钢钢板吋，使用原有的孔径为3mm的切割喷嘴，为达到较好的切割质量，气体使用压カ为20kpa，速度是0. 8m/min ；在采用本实用新型的孔径为4_的切割喷嘴后，气体用量只需15kpa，且加工速度可提高到
I.2m/min，可提升50%速度。在本实施例中，采用本实用新型后气体压力可降低3kpa有效地防止激波的产生，同时加工速度可提高50%，从而有效地节约了耗气量，降低了生产成本；而且产品切割端面无挂渣现象，产品表面光洁平滑，切割质量优良。以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.一种激光切割机的激光切割喷嘴，切割喷嘴主体(I)上具有让气体通过的锥形流道(12)，其特征在于所述锥形流道(12)气体喷出ロ(13)处的直径为4 6mm。
2.如权利要求I所述的ー种激光切割机的激光切割喷嘴，其特征在于所述锥形流道(12)气体喷出口(13)处的直径为4mm。
专利摘要本实用新型涉及激光切割领域，特别是一种激光切割机的激光切割喷嘴；切割喷嘴主体上具有让气体通过的锥形流道，锥形流道气体喷出口处的直径为4～6mm，采用本实用新型切割厚板材时，能降低气体压力有效地防止激波的产生，同时能提高加工速度，从而有效地节约了耗气量，降低了生产成本；而且产品切割端面无挂渣现象，产品表面光洁平滑，切割质量优良。
文档编号B23K26/38GK202622178SQ20122021282
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者柯昌柏, 易茂林 申请人:东莞光谷茂和激光技术有限公司, 东莞光谷华科激光技术有限公司