專利名稱：一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴的制作方法
技術領域：
本發明涉及激光切割技術領域，具體涉及一種切割嘴。
背景技術：
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。要實現良好的連續切割，必須滿足焦點始終位于被切割材料的表面。當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有兩種: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，實時調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致使用上的一些限制；方法二必須適用于導體材料切割，同時必須有電動的Z軸來實時調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。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，解決以上技術問題。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，包括一切割嘴，所述切割嘴內設有一氣流腔，所述切割嘴設有進氣口和出氣口，所述進氣口和所述出氣口分別聯通所述氣流腔，其特征在于，所述出氣口設置在所述切割嘴的底部，所述出氣口的口徑不大于3mm。。本發明的切割嘴的出氣口比傳統的切割嘴的出氣口大，致使本發明的切割嘴具有一個較大的平面，當高壓氣體通過切割嘴吹向材料表面時，切割嘴與材料之間的空氣高速流動，由流體力學的伯努利方程可知，對于重力場中的不可壓縮均質流體，當流速高處壓力低，流速低處壓力高。因此高速流動的氣體壓力比靜止的氣體壓力低，從而導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，達到焦距穩定在被切割材料表面的目的。本發明采用上述設計，結構簡單、成本低廉、可靠性高，同時又能達到有效穩定材料表面的目的。所述氣流腔的內壁呈弧形 ，所述氣流腔的橫截面呈錐形，所述氣流腔的頂部口徑大于底部口徑，所述氣流腔的底部設有所述出氣口。錐形的氣流腔進一步能在出氣口產生高壓氣體，實現穩定材料表面的目的。所述氣流腔的頂部口徑不小于3mm,所述氣流腔的底部口徑不大于3_。所述氣流腔的內表面可以采用紫銅或陶瓷制成。有益效果:由于采用上述技術方案，采用本發明進行激光切割時，能使激光焦點位置始終穩定在待切割工件材料表面上。
圖1為本發明的整體結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發明。參照圖1，一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，包括一切割嘴1，切割嘴I內設有一氣流腔2，切割嘴I設有進氣口和出氣口 3，進氣口和出氣口 3分別聯通氣流腔2，出氣口3設置在切割嘴I的底部，出氣口 3的口徑不大于3_。本發明的切割嘴I的出氣口 3比傳統的切割嘴I的出氣口 3大，致使本發明的切割嘴I具有一個較大的平面，當高壓氣體通過切割嘴I吹向材料4表面時，切割嘴I與材料4之間的空氣高速流動，由流體力學的伯努利方程可知，對于重力場中的不可壓縮均質流體，當流速高處壓力低，流速低處壓力高。因此高速流動的氣體壓力比靜止的氣體壓力低,從而導致材料3下表面所受氣體壓力大于材料3上表面所受氣體壓力，使材料3貼近切割嘴1，與切割嘴I向外吹出的氣體壓力保持平衡，從而保持切割嘴I與被切割材料3距離恒定，達到焦距穩定在被切割材料3表面的目的。本發明采用上述設計，結構簡單、成本低廉、可靠性高，同時又能達到有效穩定材料3表面的目的。氣流腔2的內壁呈弧形，氣流腔2的橫截面呈錐形，氣流腔2的頂部口徑大于底部口徑，氣流腔2的底部設有出氣口 3。錐形的氣流腔2進一步能在出氣口 3產生高壓氣體，實現穩定材料3表面的目的。氣流腔2的頂部口徑不小于3mm，氣流腔2的底部口徑不大于3_。氣流腔2的內表面可以采用紫銅或陶瓷制成。切割嘴I的進氣口可以設置在氣流腔2的頂部，也可以設置在氣流腔2上部的內壁上。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，包括一切割嘴，所述切割嘴內設有一氣流腔，所述切割嘴設有進氣口和出氣口，所述進氣口和所述出氣口分別聯通所述氣流腔，其特征在于，所述出氣口設置在所述切割嘴的底部，所述出氣口的口徑不大于3mm。
2.根據權利要求1所述的一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，其特征在于，所述氣流腔的內壁呈弧形，所述氣流腔的橫截面呈錐形，所述氣流腔的頂部口徑大于底部口徑，所述氣流腔的底部設有所述出氣口。
3.根據權利要求2所述的一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，其特征在于，所述氣流腔的頂部口徑不小于3mm,所述氣流腔的底部口徑不大于3_。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，其特征在于，所述氣流腔的內表面采用紫銅制成。
5.根據權利要求1、2或3所述的一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，其特征在于，所述氣流腔的內表面采用陶瓷制成。·
全文摘要
本發明涉及激光切割技術領域，具體涉及一種切割嘴。一種利用氣流穩定焦點位置的切割嘴，包括一切割嘴，切割嘴內設有一氣流腔，切割嘴設有進氣口和出氣口，進氣口和出氣口分別聯通氣流腔，出氣口設置在切割嘴的底部，出氣口的口徑不大于3mm。由于采用上述技術方案，采用本發明進行激光切割時，能使激光焦點位置始終穩定在待切割工件材料表面上。
文檔編號B23K26/14GK103212801SQ20121001576
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者魏志凌, 寧軍, 程曄 申請人:昆山思拓機器有限公司