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發布時間：2020-08-06 11:29
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
對于不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（1.2）3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1 1/n)1 n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變為正激波，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。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。
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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。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。
金屬激光切割加工特點
1、 材料利用率高：切縫寬度可至0.1mm,一般在0.1~0.3范圍內。 可作精密加工，工件精度高，套裁方便。
2、 熱影響區小：一般在0.1~0.15mm范圍內，工件變形小3、 激光切割無機械應力及表面損傷。
4、 切割斷面質量好。
5、 切口可向任何方向進行，可從任何一點開始切割6、 激光切割速度快、。
7、 精細加工無工具磨損，不需要模具。
8、 自動化程度高：使用方便。
9、 噪音低，無公害。
10、 工藝成熟，激光切割程序化。
加工精度的幾個重要因素：
1、激光束通過聚焦后的光斑的大小：激光束聚集后的光斑越小，激光切割加工精度越高，特別是切縫較小，的光斑可達0.01mm。
2、工作臺的走位精度決定著激光切割加工的重復精度，工作臺精度越高，切割的精度越高。
3、工件厚度越大，精度越低，切縫越大。由于激光光束為錐形，切縫也是錐形，厚度0.3MM的材料比2MM的切縫小的多。
