CN110497078A - 一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴及切割工艺 - Google Patents

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刘书凯
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Abstract

本发明涉及一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴，包括圆台形嘴体，在该圆台形嘴体内部的气流通道中，设有上部圆台形空间和下部圆柱形空间，上部圆台形空间与下部圆柱形空间连通，所述圆台形嘴体底部还设有底部圆台形气流通道，所述底部圆台形气流通道与下部圆柱形空间连通，底部圆台形气流通道直径大于下部圆柱形空间，使得辅助切割气体从节气喷嘴流出后在喷嘴和被加工的板材之间形成气罩，阻止切割辅助气体横向溢出。本发明在获得相同切割质量的情况下氮气气耗约为41Nm3/h，即在原来的基础上大幅下降了57％。

Description

一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴及切割工艺
技术领域
本发明涉及一种光纤激光切割，具体涉及一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴及切割工艺。
背景技术
随着光纤激光切割机的日益普及，金属激光加工行业的竞争越来越大，加工价格也越来越透明，为了能在这种竞争激烈的条件下获得利润，低气耗加工需求越来越突出。传统激光加工工艺在加工16mm厚的不锈钢板时为了获得正常的切割质量，用的是标准的直径3.5mm的普通单层喷嘴，气压为16bar,切割时喷嘴距离被加工的板材的高度一般大于等于0.5mm,在这种切割条件下，氮气气耗约为94Nm3/h。
发明内容
本发明的目的是提供一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴及切割工艺，在获得相同切割质量的情况下氮气气耗约为41Nm3/h，即在原来的基础上大幅下降了57％。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴，包括圆台形嘴体，在该圆台形嘴体内部的气流通道中，设有上部圆台形空间和下部圆柱形空间，上部圆台形空间与下部圆柱形空间连通，所述圆台形嘴体底部还设有底部圆台形气流通道，所述底部圆台形气流通道与下部圆柱形空间连通，底部圆台形气流通道直径大于下部圆柱形空间，使得辅助切割气体从节气喷嘴流出后在喷嘴和被加工的板材之间形成气罩，阻止切割辅助气体横向溢出。
本发明的一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴的切割工艺，有以下步骤：
使用一台光纤激光切割机，光纤激光切割机连接一个切割头，切割头上安装节气喷嘴，使用一瓶纯度为99.999％的40L氮气钢瓶，用于切割辅助气体，该切割辅助气体氮气压力为8bar，在以2.1米/分钟的切割速度切割不锈钢板时，使用气压为8bar，且节气喷嘴底部距离被加工的板材0.2mm；使得切割辅助气体从节气喷嘴流出后在节气喷嘴和被加工的板材之间形成一个气罩，阻止切割辅助气体横向溢出，使切割辅助气体全部从被加工板材上的切缝流出；同时，节气喷嘴距离被加工板材的距离近，流经被加工板材的切缝的气体浓度大和集中，使被加工板材的切割质量提升。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
1、本发明在获得相同切割质量的情况下氮气气耗约为41Nm3/h，及在原来的基础上大幅下降了57％。
2、本发明的节气喷嘴底部距离被加工的板材0.2mm；使得切割辅助气体从节气喷嘴流出后在节气喷嘴和被加工的板材之间形成一个气罩，阻止切割辅助气体横向溢出，使切割辅助气体全部从被加工板材上的切缝流出；同时，节气喷嘴距离被加工的板材非常近，流经被加工的板材的切缝的气体浓度大和集中，使被加工板材的切割质量提升。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为现有技术普通单层喷嘴的示意图；
图3为本发明节气喷嘴的示意图；
图4为现有技术普通单层喷嘴切割辅助气体流向的示意图；；
图5为本发明节气喷嘴切割辅助气体流向的示意图。
图中：
1—光纤激光切割机；2—切割头；3—被加工板材；4—节气喷嘴；5—圆台形嘴体；6—上部圆台形空间；7—下部圆柱形空间；
8—圆台形气流通道；9—节气喷嘴切割辅助气体流向；10—普通单层喷嘴切割辅助气体流向；11—氮气钢瓶；12—切缝；13—普通单层喷嘴。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1、3、5，本发明的本发明的一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴，包括圆台形嘴体，在该圆台形嘴体内部的气流通道中，设有上部圆台形空间和下部圆柱形空间，上部圆台形空间与下部圆柱形空间连通，所述圆台形嘴体底部还设有底部圆台形气流通道，所述底部圆台形气流通道与下部圆柱形空间连通，底部圆台形气流通道直径大于下部圆柱形空间，使得辅助切割气体从节气喷嘴流出后在喷嘴和被加工的板材之间形成气罩，阻止切割辅助气体横向溢出。
本发明的一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴的切割工艺，有以下步骤：
使用一台光纤激光切割机，光纤激光切割机连接一个切割头，切割头上安装节气喷嘴，使用一瓶纯度为99.999％的40L氮气钢瓶，用于切割辅助气体，该切割辅助气体氮气压力为8bar，在以2.1米/分钟的切割速度切割不锈钢板时，使用气压为8bar，且节气喷嘴底部距离被加工的板材0.2mm；使得切割辅助气体从节气喷嘴流出后在节气喷嘴和被加工的板材之间形成一个气罩，阻止切割辅助气体横向溢出，使切割辅助气体全部从被加工板材上的切缝流出；同时，节气喷嘴距离被加工板材的距离近，流经被加工板材的切缝的气体浓度大和集中，使被加工板材的切割质量提升。
光纤激光切割机：10kw奔腾激光闪电系列光纤激光切割机。
被加工板材：一块尺寸为500mm*500mm的16mm厚度的SUS304不锈钢板。
节气喷嘴：下部圆柱形空间直径3.5mm的单层节气喷嘴。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴，包括圆台形嘴体，在该圆台形嘴体内部的气流通道中，设有上部圆台形空间和下部圆柱形空间，上部圆台形空间与下部圆柱形空间连通，其特征在于：所述圆台形嘴体底部还设有底部圆台形气流通道，所述底部圆台形气流通道与下部圆柱形空间连通，底部圆台形气流通道直径大于下部圆柱形空间，使得辅助切割气体从节气喷嘴流出后在喷嘴和被加工的板材之间形成气罩，阻止切割辅助气体横向溢出。
2.按照权利要求1所述的一种光纤激光低气耗切割的节气喷嘴的切割工艺，其特征在于有以下步骤：
使用一台光纤激光切割机，光纤激光切割机连接一个切割头，切割头上安装节气喷嘴，使用一瓶纯度为99.999％的40L氮气钢瓶，用于切割辅助气体，该切割辅助气体氮气压力为8bar，在以2.1米/分钟的切割速度切割不锈钢板时，使用气压为8bar，且节气喷嘴底部距离被加工的板材0.2mm；使得切割辅助气体从节气喷嘴流出后在节气喷嘴和被加工的板材之间形成一个气罩，阻止切割辅助气体横向溢出，使切割辅助气体全部从被加工板材上的切缝流出；同时，节气喷嘴距离被加工板材的距离近，流经被加工的板材的切缝的气体浓度大和集中，使被加工板材的切割质量提升。
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