Способ газолазерной резки Советский патент 1993 года по МПК B23K9/16 B23K17/00 

Изобретение относится к технологии лазерной резки, в частности к резке непрерывным лазерным излучением сквозных щелей в металлах с применением газа под давлением, и может быть использовано для изготовления щелевых водозаборных фильтров.

Целью изобретения является повышение точности при резке щелей непрерывным лазерным излучением путем исключения расширения щели в начальный момент реза,

На чертеже представлены зависимости скорости резки (v), давления газа (Р) и мощности лазерного излучения (I) от времени (t) в процессе резки

Линии 1 и 2 зависимости давления газа соответствую ступенчатому подъему давления газа, линия 3 - плавному подъему давления газа от начального Ро до рабочего значения Рр.

Способ осуществляют следующим образом.

Образцы обрабатывают на установке С02 лазера (линза см), давление кислорода регулируют редуктором и подают через форсунку на обрабатываемый материал Мощность лазерного излучения 750-900 Вт В качестве образцов используют трубы из сталей 20 и 45 диаметром 108 и 125 мм Параметры и результаты обработки сведены в таблицу. Главным показателем качественности эксперимента являются отсутствие кратера, получение качественной щели. Варианты 1 и 2: образцы из стали 20 с толщиной стенки 4-5 мм обрабатывают с помощью излучения мощностью 800 Вт со скоростью резки 1,10 м/мин, подбирают давление газа для получения сквозного качественного реза Варианты 3-4: та же сталь, те же технологические условия, подбирают время г нарастания давления газе для избежания кратера Варианты 5-6: сталь 20, толщина стенки трубы 7-8 мм. В соответствии с технологическими требованиями повышают интенсивность лазерного излучения до 900 Вт, скорость

(Л

С

00

ю ел о

00

оо

резки снижают до 0,85 м/мин, получив хорошее качество реза, подбирают время г нарастания давления, чтобы избежать образования кратера в начале щели, Варианты 7-8: эксперимент проводят со сталью 45 при толщине стенки 4-5 мм, скорость резки, рабочее давление газа и интенсивность излучения подбирают в соответствии с технологическими требованиями, соответственно .20 м/мин. ,22 МПа и I 750 Вт. При значении времени нарастания давления г 0,5-1 с отсутствует кратер, получают минимальный непрорезанный участок в начале щели.

Варианты 4,6 и 8 показывают реализацию предложенного способа и положительный эффект от его реализации: отсутствие кратера в начале щели, щель сквозная, качество хорошее, параметры щели соответст0

вуют заданным и получены с минимальными энергетическими затратами.

Формула изобретения Способ газолазерной резки, включающий воздействие на обрабатываемый материал сфокусированным непрерывным лазерным излучением режущим газом под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при резке щелей непрерывным лазерным излучением путем исключения расширения щели в начальный момент реза, воздействие лазерным излучением начинают при давлении газа ниже рабочего давления, а затем повышают давление газа до рабочего значения в течение времени, определяемого предварительного из условия исчезновения кратера при появлении сквозного отверстия.

Использование: изготовление щелевых водозаборных фильтров. Цель: повышение точности при резке щелей непрерывным лазерным излучением. Сущность изобретения: при резке щелей на обрабатываемый материал воздействуют сфокусированным непрерывным лазерным излучением и режущим газом. Давление газа поднимают по- степенно за определенное время до рабочего значения. Время подъема устанавливают экспериментально из условия исчезновения кратера при появлении сквозного отверстия. 1 ил., 1 табл.