CO2激光器切割技術(shù)正在我國工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用，國外正研究開發(fā)更高切割速度和更厚鋼板的切割技術(shù)與裝置。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對質(zhì)量和生產(chǎn)效率越來越高的要求，必須重視解決各種關(guān)鍵技術(shù)及執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以使這一新技術(shù)在我國獲得更廣泛的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高激光切割速度，可根據(jù)空氣動力學(xué)原理，在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波，設(shè)計制造一種縮放型噴嘴，即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500W CO2激光器，透鏡焦距2.5〃，采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗，見圖4。試驗結(jié)果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下，切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達(dá)到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。

目前激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu)，即一錐形孔帶端部小圓孔(如圖)。通常用實驗和誤差方法進(jìn)行設(shè)計。由于噴嘴一般用紫銅制造，體積較小，是易損零件，需經(jīng)常更換，因此不進(jìn)行流體力學(xué)計算與分析。在使用時從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體，稱噴嘴壓力，從噴嘴出口噴出，經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面，其壓力稱切割壓力Pc，后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加?？捎孟铝泄接嬎悖?

V=8.2d2(Pg 1)

V-氣體流速L/min

d-噴嘴直徑mm

Pg-噴嘴壓力(表壓)bar

適用范圍

廣泛用于：

非金屬材料切割，木制品、紙張、皮革、布料、紡織、亞克力、有機(jī)玻璃、環(huán)氧樹脂、毛料、塑料、橡膠、陶瓷、水晶、竹制品等多種材料。

激光技術(shù)在機(jī)械方面的應(yīng)用

已經(jīng)有相當(dāng)長的時間了，

激光技術(shù)影響著我們的加工業(yè)，

技術(shù)的發(fā)展和新老技術(shù)的更換

讓光纖設(shè)備逐步成熟起來，

并稱為現(xiàn)在非常重要的激光加工設(shè)備，

它的優(yōu)勢主要有幾下幾個方面。