激光切割機(jī)噴嘴設(shè)計(jì)及氣流控制技術(shù)簡(jiǎn)介：激光切割機(jī)激光切割鋼材時(shí),氧氣和聚焦的激光束是通過(guò)噴嘴射到被切材料處,從而形成一個(gè)氣流束。對(duì)氣流的基本要求是進(jìn)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(jìn)行放熱反應(yīng)；同時(shí)又有足夠的動(dòng)量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計(jì)及氣流的控制（如噴嘴壓力楼吃、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔入驮。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計(jì)路统。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算與分析。

　　在使用時(shí)從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最后氣體膨脹到大氣壓力Pa抚送。激光切割機(jī)研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加乞审。

　　可用下列公式計(jì)算： V=8.2d2(Pg+1)

　　V-氣體流速 L/min

　　d-噴嘴直徑 mm

　　Pg-噴嘴壓力（表壓）bar

　　對(duì)于不同的氣體有不同的壓力閾值,當(dāng)噴嘴壓力超過(guò)此值時(shí),氣流為正常斜激波,氣流速?gòu)膩喴羲傧虺羲龠^(guò)渡。此閾值與Pn帕卦、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關(guān)：如氧氣鸠丸、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。激光切割機(jī)當(dāng)噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時(shí)（Pn漫从；4bar）,氣流正常斜激波封變?yōu)檎げ?切割壓力Pc下降,氣流速度減低,并在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度赡脚。因此采用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下纳倒。

（迪能激光）

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