激光切割机的切割喷嘴是其中一个主要耗材,在加工过程中发挥着至关重要的作用。尽管激光切割机行业发展迅速,但近年来切割喷嘴的变化相对较小。虽然有很多超音速喷嘴的设计,但由于内部曲面加工的困难,实际上在生产中并没有得到广泛应用。
- 锥形喷嘴是最常用的,它具有优良的切割质量和高精度。主要用于氮气切割不锈钢以及对精度和表面要求较高的精细切割。
- 双层激光切割喷嘴实际上是实验室研究超音速喷嘴的简化版本,下图显示了其结构(箭头所指为激光头喷嘴内芯):
辅助气体通过内芯后会二次膨胀,从而提高气体速度,然后通过端部孔达到工作面。这种设计的好处在于减少了激波产生,提高了气体速度,从而提高了气体在切割过程中的参与度,提高了熔渣和热量的带走效率。尽管通过采用内芯的方式可以减少加工难度,但其副作用是其效果不如真正的超音速喷嘴好!而且内芯的装配要求很高,许多喷嘴加工厂在制作双层喷嘴时经常出现内芯脱落、内芯装歪和同心度超标等严重问题!
双层喷嘴由于气体流速较高,主要用于高速切割。对于碳钢的氧气切割,通常选择双层喷嘴,因为它具有较快的切割速度,但切缝较宽,且切割面会因氧化而变黑。