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發(fā)布時間：2021-10-09 22:13
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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(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外，噴嘴的設(shè)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。如今激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu)，即一錐形孔帶端部小圓孔。通常用實驗和誤差方法進行設(shè)計。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，因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側(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)一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。5mm以上的不銹鋼由于材質(zhì)粘度太大比較費模具，一般是不使用沖床的。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加。
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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(guān)：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?yōu)檎げǎ懈顗毫c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。5度之內(nèi)，缺點是在切割薄鋼板時熱變形太大，斜度也較大，在精度要求高時無能為力，消耗品較為昂貴。
激光切割的原理是將激光束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化并蒸發(fā)，以達到切割和雕刻的目的。切割精度是衡量激光切割機加工效果的一個重要組成部分，但是激光切割精度也不完全取決于設(shè)備本身，而是由多方面因素組成。
