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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、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(dāng)噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1 1/n)1 n/2時(shí)(Pn;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。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。
激光切割的應(yīng)用范圍
大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。
在汽車制造領(lǐng)域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。德國(guó)大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復(fù)雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒、鈦合金薄壁機(jī)匣、飛機(jī)框架、鈦合金蒙皮、機(jī)翼長(zhǎng)桁、尾翼壁板、直升機(jī)主旋翼、航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等。
激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。如氮化硅、陶瓷、石英等;柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等。
可以一天24小時(shí)工作,用激光激光機(jī)切割的無(wú)塵布無(wú)紡布不發(fā)黃,自動(dòng)邊緣不散,不變形,不硬化,尺寸和精度相同;可以切割任何復(fù)雜的形狀;、成本低,計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)圖形可以切割任何尺寸的任何尺寸的花邊,快速開(kāi)發(fā):由于激光和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,用戶可以設(shè)計(jì)激光雕刻輸出,并可以隨時(shí)更改雕刻,只要它們是在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的。
許多參數(shù)影響激光切割過(guò)程,其中一些取決于激光器和機(jī)床的技術(shù)性能,而另一些是變化的。
偏振度
偏振度表明多少百分比的激光被轉(zhuǎn)換。典型的偏振度一般在 90% 左右。這對(duì)于高質(zhì)量的切割已經(jīng)足夠了。
焦點(diǎn)直徑
焦點(diǎn)直徑影響切口寬度,可以通過(guò)改變聚焦鏡的焦距改變焦點(diǎn)直徑。更小的焦點(diǎn)直徑意味著更窄的切口。
焦點(diǎn)位置
焦點(diǎn)位置決定了工件表面上的光束直徑和功率密度以及切口的形狀。