一種利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴制造技術(shù)

一種利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴。該切割嘴具有新型結(jié)構(gòu)，即具有一個較大的平面，平面中心為切割嘴的中心小孔，而且周圍均勻分布外環(huán)吹氣孔，高壓氣體同時從外環(huán)中心孔和切割嘴的中心孔通過，由此可保證當(dāng)切割嘴中心氣孔下方有被切割掉的鏤空區(qū)域，從而引起中心氣孔負壓吸附效果發(fā)生變化時，外環(huán)氣孔依然能夠保持負壓吸附，從而達到穩(wěn)定焦點于被切割材料表面的目的，同時在切割過程中不受影響。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴，屬于機械設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種用于對薄板進行激光切割的多孔噴氣切割嘴。
技術(shù)介紹
激光切割的原理是激光束聚焦在被切割材料表面，利用焦點處極高的能量密度使材料融化或者汽化，同時通過切割嘴噴出的高速氣體輔助切割。要實現(xiàn)良好的連續(xù)切割，必須滿足焦點始終位于被切割材料的表面。當(dāng)切割材料面積較大時，由于材料本身的不平整度或裝夾工具的不平整度，要保證焦點始終位于被切割材料表面變得很困難，從而影響激光切割的效果。目前通常使用的技術(shù)有2種，一種是接觸式方法，采用壓住或者夾住金屬薄板的方法，來達到激光切割過程中焦點在材料表面位置恒定的目的；另一種通過電容傳感器方式，利用金屬切割嘴與被切割材料之間的電容效應(yīng)，實時調(diào)整切割嘴與被切割材料的距離。這兩種方法都有其局限性:方法一必須與材料保持接觸，可能會破壞材料，同時也會因為必須保持接觸而導(dǎo)致使用上的一些限制；方法二必須適用于導(dǎo)體材料切割，同時必須有電動的Z軸來實時調(diào)整切割嘴與被切割材料距離，電容傳感器及其配套裝置成本高，容易受到干擾。另有一種新型的方法，采用具有較大接觸面的單孔切割嘴，能夠利用切割嘴吹出的高壓氣體產(chǎn)生的負壓效應(yīng)，把被切割材料吸附到切割嘴附近，保持距離穩(wěn)定。這種方法有一個弊端，當(dāng)被切割材料表面已經(jīng)有被切割過的圖案時，單孔吹氣的負壓效果會產(chǎn)生變化，導(dǎo)致切割嘴與被切割材料的距離隨著切割過程的進行發(fā)生變化。因此，利用一種新型的切割嘴形狀，在激光切割過程中使激光焦點始終穩(wěn)定在材料表面上，且不隨切割的進行而發(fā)生變化具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在解決以上加工技術(shù)問題，專利技術(shù)一種針對激光切割薄板時使用的利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴，該種切割嘴可以使得在激光切割過程中激光焦點始終穩(wěn)定在材料表面上，且不隨切割的進行而發(fā)生變化。采用一種新型的切割嘴結(jié)構(gòu)，相比之前傳統(tǒng)的切割嘴，本切割嘴具有一個較大的平面，當(dāng)高壓氣體通過切割嘴中心的小孔吹向材料表面時，切割嘴與材料之前的空氣高速流動，由流體力學(xué)可知，高速流動的氣體壓力比靜止的氣體壓力低，從而導(dǎo)致材料下表面所受氣體壓力大于材料上表面所受氣體壓力，使材料貼近切割嘴，與切割嘴向外吹出的氣體壓力保持平衡，從而保持切割嘴與被切割材料距離恒定，達到焦距穩(wěn)定在被切割材料表面的目的。同時，本切割嘴至少具有一組外環(huán)吹氣孔，外環(huán)氣孔也吹出高壓氣體，當(dāng)切割嘴中心氣孔下方有被切割掉的鏤空區(qū)域，從而引起中心氣孔負壓吸附效果發(fā)生變化時，外環(huán)氣孔依然能夠保持負壓吸附，從而達到穩(wěn)定焦點于被切割材料表面的目的。通過切割嘴形狀的獨特設(shè)計，可以使得在切割過程中焦點始終穩(wěn)定在被切割材料的表面，同時在切割過程中不受影響。附圖說明本專利技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解。圖1切割嘴形狀圖 圖2切割嘴作用原理圖具體實施例方式采用一種新型的切割嘴結(jié)構(gòu)，相比之前傳統(tǒng)的切割嘴，本切割嘴具有一個較大的平面，當(dāng)高壓氣體通過切割嘴中心的小孔吹向材料表面時，切割嘴與材料之前的空氣高速流動，由流體力學(xué)可知，高速流動的氣體壓力比靜止的氣體壓力低，從而導(dǎo)致材料下表面所受氣體壓力大于材料上表面所受氣體壓力，使材料貼近切割嘴，與切割嘴向外吹出的氣體壓力保持平衡，從而保持切割嘴與被切割材料距離恒定，達到焦距穩(wěn)定在被切割材料表面的目的。同時，本切割嘴至少具有一組外環(huán)吹氣孔，外環(huán)氣孔也吹出高壓氣體，當(dāng)切割嘴中心氣孔下方有被切割掉的鏤空區(qū)域，從而引起中心氣孔負壓吸附效果發(fā)生變化時，外環(huán)氣孔依然能夠保持負壓吸附，從而達到穩(wěn)定焦點于被切割材料表面的目的。應(yīng)用此結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的加工方法容易達到較高的加工精度，加工簡單易行，加工成本低。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本專利技術(shù)作了詳盡的描述，但在本專利技術(shù)基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本專利技術(shù)精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本專利技術(shù)要求保護的范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用氣流穩(wěn)定焦點位置的多孔切割嘴。2.其特征在于，該切割嘴具有新型結(jié)構(gòu)，即具有一個較大的平面，平面中心為切割嘴的中心小孔，而且周圍均勻分布外環(huán)吹氣孔，高壓氣體同時從外環(huán)中心孔...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏志凌，寧軍，程曄，
申請(專利權(quán))人：昆山思拓機器有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：