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雷射切割市場蓬勃發展,如何選擇噴嘴?

在雷射切割過程中,雷射光束品質、材料、雷射功率以及工件厚度都會顯著影響雷射切割的品質和性能。此外,雷射切割頭的噴嘴設計也是影響切割品質的重要因素之一。

  1. 噴嘴對切割品質的影響
    噴嘴在雷射切割中扮演著至關重要的角色。其主要目的是將輔助氣體釋放到切割材料表面和切縫處,以便排出切割過程中產生的熔融和氣化基材,從而形成乾淨的切口。如果噴嘴設計和維護不當,加工精度不足,氣體流速就會減弱,氣流方向也會變得不穩定,這將影響切割過程中材料的移除,最終導致切割效果不佳。噴嘴中心與雷射中心的同心度是影響切割品質的重要因素之一,尤其是在切割較厚的工件時,其影響更為顯著。因此,必須調整噴嘴中心與雷射中心的同心度,以獲得更好的切割效果。
    當噴嘴中心與雷射中心不在同一軸線上時,會對切割品質產生以下影響:
    1)它會影響切割面。當切割氣體噴出時,氣體量不均勻,導致切割面一側更容易出現熔痕,而另一側則沒有。對切割厚度小於3mm的薄板影響較小。切割厚度大於3mm的板材時,其影響較為嚴重,有時甚至無法切割。
    2)它會影響尖角加工的品質。切割尖角或小角度工件時,容易發生局部過熔。切割厚板時,可能無法切割。
    3)影響穿孔。穿孔過程中不穩定,時間不易控制。穿透厚板會導致過熔,穿透條件難以掌握,對薄板穿孔影響較小。
    同軸調節方法:
    1)在噴嘴開口處貼上透明膠帶。
    2)使用功率為 10%-20% 的手持雷射進行射擊。
    3)小心地撕下透明膠帶,注意保持膠帶方向與噴嘴對齊。正常情況下,膠帶上會留下一個被雷射燒灼的小點,但如果噴嘴中心與雷射中心偏差過大,則該點將不可見(雷射光束照射到噴嘴壁上)。同時調整鏡腔把手上的調整螺絲,直到雷射在白色貼紙上打出的孔與噴嘴中心重合,以確認雷射輸出中心與噴嘴中心一致。
  2. 如何選擇噴嘴
    噴嘴尺寸:根據使用者切割的金屬板厚度選擇合適的噴嘴尺寸。噴嘴孔徑控制氣體的流量和氣場形狀,這對切割品質至關重要。一般來說,使用雷射切割機切割厚度小於3mm的薄板時,建議使用直徑為1mm的噴嘴;切割厚度大於3mm的薄板時,建議使用直徑為1.5mm的噴嘴;切割厚度大於10mm的金屬板時,一般選擇直徑為2mm或更大的噴嘴。
    噴嘴材料:優質噴嘴的材料必須具有高導電性和良好的導熱性。一般來說,銅製噴嘴優於黃銅製噴嘴,因為銅製噴嘴能確保良好的電容訊號。
    噴嘴加工精度:優質雷射頭噴嘴的同心度應為0.03mm,尺寸小於1.0mm的噴嘴同心度應為0.02mm。高精度同心度噴嘴不僅可以減少加工過程中的預調整量,還能有效防止高能量雷射照射到雷射頭內壁,從而避免對雷射頭造成損壞。
    噴嘴表面光滑度和抗氧化處理:光滑的表面和良好的抗氧化處理可以有效減少切割過程中熔融材料的黏附,並延長噴嘴的使用壽命。

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