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激光嘖嘴氣體壓力的與工件表面距離的影響
另外,噴嘴大小還影響熱影響區(qū)大小和切縫寬度等切割質(zhì)量。可見(jiàn),隨著噴嘴直徑增加,熱影響區(qū)變窄,其主要原因是從噴嘴中出來(lái)的氣流對(duì)切割區(qū)基體材料產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷卻作用。噴嘴直徑太大會(huì)導(dǎo)致切縫過(guò)斑;而噴嘴太小會(huì)引起校準(zhǔn)困難,誘使光束被小的噴嘴口削截。故常用噴嘴直徑為1-1. 5 mm。
增加氣體壓力可以提高切割速度,但到達(dá)一個(gè)大值后,繼續(xù)增加氣體壓力反而會(huì)引起切割速度的下降。看出,大切割速度是激光功率和工件板厚的函數(shù)。在高的輔助氣體壓力下,切割速度降低的原因除了可歸結(jié)為高的氣流速度對(duì)激光作用區(qū)冷卻效應(yīng)的增強(qiáng)外,還可能是氣流中存在的間歇沖擊波對(duì)激光作用區(qū)的干擾。氣流中存在不均勻的壓力和溫度,會(huì)引起氣流場(chǎng)密度的變化。1981年,Kamalu和Steen用紋影照相技術(shù),確定在氣體壓力較高時(shí)在噴嘴前方的工件表面上有一個(gè)密度梯度場(chǎng)存在,其形狀和大小取決于氣體壓刀、噴嘴直徑以及噴嘴端面和工件的距離。這樣的密度梯度場(chǎng)導(dǎo)致場(chǎng)內(nèi)折射率改變,從而十?dāng)_光束能量的聚焦,造成再聚焦或光束噴嘴氣流與工件切縫耦合是個(gè)氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,排山氣流形式和噴嘴與工件的間距都是重要變量。噴嘴口離工件板面太近,會(huì)產(chǎn)生對(duì)透鏡的強(qiáng)烈返回,壓力,影響對(duì)濺散切割產(chǎn)物質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)散能力;但噴口離工件板而太遠(yuǎn),也會(huì)造成不必要的動(dòng)能損失。 一般控制工件與噴口的距離為1-2 mm。對(duì)異型工件的切割主要靠白動(dòng)調(diào)節(jié)高度裝置,如觸頭、回流壓力和電感、屯容變化等反饋裝置。
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