[實(shí)用新型]一種用于光纖激光切割陶瓷的噴嘴

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320195977.4
• 申請(qǐng)日: 2013-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN203371171U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華杰;王榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州光韻達(dá)光電科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/38
• 分類號(hào): B23K26/38
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 王偉;樊文紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光纖激光切割陶瓷領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光纖激光切割陶瓷的噴嘴。?

背景技術(shù)

激光切割工藝是采用激光束照射到陶瓷表面時(shí)釋放的能量來使陶瓷熔化并蒸發(fā)的，通過聚焦設(shè)備，使激光束集中在很小的區(qū)域，能量高度集中對(duì)切割部分進(jìn)行迅速局部加熱，使材料蒸發(fā)，隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng)，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，切邊受熱影響很小，且激光束對(duì)材料不施加任何力，為非接觸性加工，所以激光加工的陶瓷具有變形小或沒有變形的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前的激光切割陶瓷行業(yè)中，大多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的二氧化碳激光切割陶瓷技術(shù)，激光源一般采用二氧化碳高功率激光束，由于其高效的切割速度以及基本平整的切割斷面，目前也是陶瓷分板加工的主流工藝。?

然而，二氧化碳激光切割對(duì)于一些更高要求的陶瓷切割加工具有以下缺點(diǎn)：成本較高、效率低、切割邊緣參差不齊，例如電路單元外形的直線切割就無法適用，用二氧化碳高功率激光切割的陶瓷基板邊緣存在郵票邊緣般的凹凸，起伏范圍較大，為了在保證激光切割陶瓷基板的高效的同時(shí)，減少類似郵票邊緣，有人提出了使用光纖激光來切割陶瓷的方法，通常來說，要提高材料的切割速度，采用的做法是提高工件表面的切割壓力，而要提高工件表面的切割壓力就要提高噴嘴的供氣壓力，任何噴嘴，如果噴出的氣流壓力和周圍環(huán)境的氣流壓力之比大于1.89時(shí)，那么噴嘴噴出的氣流就是未充分膨脹的超音速氣流，氣流突然膨脹會(huì)產(chǎn)生激波，激波的存在將會(huì)導(dǎo)致切割速度、切縫寬度、切割性能和切割穩(wěn)定性受到很大影響。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是：針對(duì)光纖激光切割陶瓷時(shí)噴嘴供氣壓力過大產(chǎn)生激波影響切割成果的問題，提供一種新型噴嘴，保證切割的穩(wěn)定、速度、質(zhì)量和性能。?

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種用于光纖激光切割陶瓷的噴嘴，包括氣流通道和噴氣孔，所述噴嘴的接觸面有若干個(gè)導(dǎo)氣孔。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的噴嘴由銅材料加工而成，噴嘴和激光設(shè)備的切割頭通過螺紋連接。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的噴嘴、噴氣孔和導(dǎo)氣孔是圓形。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的噴嘴有四個(gè)導(dǎo)氣孔。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴嘴的接觸面上有十字形凹槽。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的噴氣孔直徑為0.7-1mm，所述的導(dǎo)氣孔直徑為0.5-0.8mm。?

本實(shí)用新型的有益效果是，在切割過程中，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的噴嘴的氣體流場(chǎng)中不存在激波,噴嘴出口氣流均勻,邊界整齊，同時(shí)出口氣流不會(huì)有力作用在工件上，在實(shí)際的切割過程中,切割速度得到明顯地提高,切割質(zhì)量也明顯地改善,如切口斷面的粗糙度小、切縫下邊緣的掛渣很少等;在同樣的激光功率和供氣壓力下,新型噴嘴比傳統(tǒng)噴嘴所切的板厚也增加;噴嘴和被切工件之間的距離發(fā)生了變化,切割性能也比較穩(wěn)定;新型噴嘴在噴嘴和工件距離是無限的接近但不接觸，同時(shí)也能切割得很好,而傳統(tǒng)噴嘴在切割時(shí)噴嘴和工件之間的距離必須大于1mm。?

附圖說明

圖1是光纖切割陶瓷方法的流程圖；?

圖2是噴嘴與切割頭連接的示意圖；

圖3是噴嘴的接觸面示意圖；

圖4是噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、氣流通道；2、切割頭；3、噴嘴；4、導(dǎo)氣孔；5、切割平臺(tái)；6、噴氣孔；7、十字凹槽；8、接觸面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述。?

實(shí)施例1，一種光纖激光切割陶瓷的方法，參見附圖1-4，包括以下步驟：?

S1、調(diào)試設(shè)備，設(shè)定激光的頻率、脈寬、速度和聚焦高度等參數(shù)，激光的頻率為10kHz，脈寬為28ms，速度為50mm/s，聚焦高度為20000step，此處step為激光切割設(shè)備調(diào)整聚焦高度時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)庫里的標(biāo)準(zhǔn)單位；