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激光混合氣體的制作方法

文檔序號:6807213閱讀:2678來源:國知局
專利名稱:激光混合氣體的制作方法
技術領域
本發(fā)明屬一種用于工業(yè)加工的混合激光氣體。
為了提高產品的檔次和質量水平,利用激光氣體進行切割、打洞等已成為工業(yè)生產加工工藝上的重要方法。其中CO2氣體激光器不論脈沖輻射功率還是連續(xù)輻射功率,都達到相當高的水平,因其波長正好落在大氣窗口,能在大氣中傳很遠,又處于不可見的中紅外區(qū),功率大、效率高,所以被廣泛使用。工業(yè)用激光氣一般為三元、四元、五元等多元混合氣,CO2激光混合氣中,CO2是決定能態(tài),實現(xiàn)振動作用的主導氣體,但輔助氣體的作用也不能忽視,例如在CO2、N2、He組成的三元混合激光氣中,N2分子把自己激發(fā)能量傳遞給CO2分子,起著能量的傳遞作用,為大功率,高效率的激光輸出,提供了有力保證,而He氣,因原子質量輕,在抽空001能級上速度快,頻繁碰撞CO2分子,還因它的導熱率比CO2和N2都高,可提高放電管內熱量向管壁傳遞的速度,降低工作氣體溫度,對提高激光器的輸出功率很有幫助,可起到穩(wěn)定作用,所以多元激光混合氣中,必須考慮各種氣體之間的協(xié)同作用,以達到最佳的工作效果。在激光切割加工中,多以CO2混合激光氣為工作物質,如現(xiàn)在使用較多的日本激光加工設備MAZAKNewTurb-X48明確規(guī)定其使用的三元混合激光氣比例為CO2∶N2∶He=3.4%∶15.6%∶81%,這種混合激光氣只能切割加工2~3mm厚的鋼板。
本發(fā)明旨在提供一種能夠增加切割厚度,且加工質量好的激光混合氣體。
實現(xiàn)上述目的的技術方案是本發(fā)明混合激光氣體的組成及體積比例為CO2∶N2∶He=4.3~4.7%∶15.6%∶79.7~80.1%其最佳方案是CO2∶N2∶He=4.5%∶15.6%∶79.9%采用本混合激光氣體大幅提高了可加工切割的范圍,切割的鋼板厚度最高可達6毫米,切割線細,加工面整齊,光滑,而且本混合激光氣體能適用于現(xiàn)有的激光切割加工設備。
實施例1在MAZAK New Turb-X48激光加工設備上采用如下體積配比的激光混合氣體,CO2∶N2∶He=4.5%∶15.6%∶79.9%在該設備原有規(guī)定的工作條件下,采用本三元激光混合氣可切割2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米的鋼板,質量均可達到切割線細,加工面整齊,光滑,與該設備采用原來規(guī)定配比的混合激光氣只能切割2~3毫米的鋼板相比,擴大了可切割的加工范圍。
實施例2在MAZAK New Turb-X48激光加工設備上采用如下體積配比的激光混合氣體,CO2∶N2∶He=4.3%∶15.6%∶80.1%采用本配比的三元混合激光氣也可達到實施例1的技術效果,但所需加工時間有所延長。
實施例3在MAZAK New Turb-X48激光加工設備上采用如下體積配比的激光混合氣體,CO2∶N2∶He=4.7%∶15.6%∶79.7%其效果與實施例1接近。但由于CO2含量過高可能會使原有設備無法適應,所以一般其含量不宜超過4.7%。
實施例4本例在實施例1的配比條件下再混入200~300PPM的H2,其效果是輸出功率更加穩(wěn)定。
因為在非封閉式結構的激光器中,CO2在工作過程中不斷分解出C與O2且隨放電時間的延長而減少,其輸出功率下降的比例和CO2分子分解數(shù)量的比率相一致,加入少量氫氣后能阻止CO2的分解,使輸出的功率更加穩(wěn)定。
權利要求
1.激光混合氣體,其特征在于,其組成及體積比例為CO2∶N2∶He=4.3~4.7%∶15.6%∶79.7~80.1%
2.根據(jù)權利要求1所述的激光混合氣體,其特征在于,其組成及體積比例為CO2∶N2∶He=4.5%∶15.6%∶79.9%
3.根據(jù)權利要求1或2所述的激光混合氣體,其特征在于,在該激光混合氣體中再加入200~300PPM的H2。
全文摘要
激光混合氣體,現(xiàn)有的CO
文檔編號H01S3/223GK1224939SQ99116040
公開日1999年8月4日 申請日期1999年2月2日 優(yōu)先權日1999年2月2日
發(fā)明者石平湘, 張征 申請人:石平湘, 張征
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