在連續熱切割作業中，以預定頻率的脈沖形式將輔助氣體加到熱切割機上。該脈沖效應可以借助于電磁閥、機械旋轉閥、凸輪從動閥或自推進式閥達到。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及材料的熱切割。用CO2激光器切割例如金屬時，輔助氣體射流由噴咀射向受切割的金屬表面。在整個本說明書中，“輔助氣體”一詞包括在熱切割過程中積極參與切割過程的氣體，其主要作用不是與保護氣氛起反應就是提供這種保護氣氛，保護受切割的材料使其不致起反應，并向切割過程中要清除的熔融材料提供功能。為避免產生疑問，“輔助氣體”一詞不包括那些對熱切割機的能源起調節作用的氣體。在激光切割的情況下，輔助氣體是激光束掠過金屬表面時吹除熔融金屬和碎屑必不可少的手段。如上所述，輔助氣體可以是惰性氣體，從而保護金屬板，使其不致氧化或污染。不然輔助氣體也可以是反應氣體，因而與受切割的金屬產生放熱反應，從而放出熱量，以較快的切割速度來提高切割作業。最近，在大多數用激光切割的金屬板上，可以看到因周期性熔融效應所引起的許多明顯條紋，該熔融效應則是伴隨著熔融金屬和碎屑因輔助氣體而引起起的不均勻地排出而產生的。英國申請公告2194190號介紹了一種用超聲波等離子弧焊槍間歇地焊接或切割材料的方法和設備，焊槍在等于所要求的切割或焊接動作重復率的頻率下，通過調節通到焊槍的氣流加以控制。與速度低的氣流相比，速度高的氣流能產生功率密度較高和直徑較大的等離子體射流。換句話說，該氣體具有調節焊槍主熱源功率密度的作用。該主獻沒有談到通過調節輔助氣體連續熱切割材料的作法。本專利技術的目的是提供一種切割質量有所提高的連續熱切割材料的設備和方法，切割質量可以通過以下各方面來判斷例如，切口表面的粗糙度;附在切口下緣的廢渣;下切口沒有燒過頭的現象，這種現象會使切口邊緣不平整。按照本專利技術的一種方案，本專利技術的材料連續熱切割設備包括一個熱切割機和一個供氣系統，供氣系統包括一個壓縮輔助氣源、管道裝置和控制裝置，管道裝置用以將氣體從氣源輸送到熱切割機，控制裝置位于氣源與熱切割機之間的管道裝置，工作時能以預定頻率的脈沖形式給熱切割機提供所述輔助氣體。按照本專利技術的另一種方案，在有輔助氣體的熱切割機中連續熱切割材料的方法包括控制輔助氣體到熱切割機的供應過程，使得輔助氣體按預定的頻率脈動。脈動過程就是輔助氣體在通過形成供氣系統的一部分的噴嘴輸出的流量和壓力方面的調節過程。現在參照所附的示意圖通過舉例說明本專利技術一個實的施例。附圖中附圖說明圖1 是本專利技術的CO2激光器和輔助氣供氣系統的示意圖;圖2 是用恒壓或非脈動輔助氣流和經調節或脈動的輔助氣流切割材料時表面粗糙度的對比曲線;圖3 是用經調節的或脈沖的輔助氣流在不同頻率下切割材料時粗糙度數值的對比曲線圖。從圖中可以看到，用CO2激光器的熱切割機工作時將一束能量投向厚例如5至10毫米的軟鋼板2的工作件上。激光束且與之共軸線的周圍是噴嘴4，形成輔助氣體供應系統的一部分。噴嘴4由管道裝置6連接到輔助氣源，輔助氣源可以是例如由氣體調節器(圖中未示出)控制的裝在氣缸(圖中未示出)中的加壓氧氣。氧氣缸與噴嘴4之間的管道裝置6內配置著以電磁閥形式出現的控制裝置8。電磁閥由頻率調制電路控制，頻率調制電路產生選通輸出電壓，該輸出電壓的頻率和傳號與空號之比可由裝在頻率調制電路上的電位計控制，從而有效地控制電磁閥的打開和關閉。氧氣缸與電磁閥之間的管道裝置6內設有膨脹室10，電磁閥起緩和可能會形成的影響氧氣缸調節器的任何反壓的作用。在使用過程中，加壓的氧輔助氣體從氧氣缸和調節器通過管道裝置6和膨脹室10流向電磁閥8。流到噴嘴4的氧氣流按一預定頻率，例如30至500赫，有效脈動著。脈動氣體從噴嘴4以射流的形式噴出，供吹除熔融金屬和碎屑之用。現在參看圖2，這是用經調節的或脈動輔助氣體以不同的切割速度進行切割時與用恒壓的或非脈動輔助氣體進行切割時所得出的切口表面粗糙度的比較曲線圖。顯然，脈動輔助氣流比用恒壓輔助氣流得出的粗糙度小。圖3表明提高輔助氣流的調節頻率可以減少切口粗糙度。雖然在上述實施例中是就CO2激光器切割金屬方面進行論述，顯然也可以考慮將脈動輔助氣體使用在其它型式的熱切割。此外，雖然上面談到的是用電磁閥作為控制裝置8，但也可以采用其它代用品。舉例說，機械旋轉閥;凸輪從動閥;自推進式閥，即借助于氣體壓力驅動旋轉的旋轉閥;或包括將壓力脈沖傳給恒流輔助氣流的從動活塞或隔膜的閥門。為充分發揮上述脈動輔助氣體供應系統的優點，需要就膨脹室10和噴嘴室的容積以及這些容器的內部形狀，連同噴嘴與工作的間距和待切割工件的材料等進行初步實驗。我們發現，用帶CO2激光器的脈沖氣體供應系統切割軟鋼時，切割質量在所測出的切口表面粗糙度方面(圖2)、在附著在切口底側的廢渣和下切口向外燃燒的減少等方面，都比用恒壓輔助氣體供應系統時好。我們還發現，脈動頻率是使切割效果在切口粗糙度方面達到最佳狀態的一個重要因素(圖3)。此外，要使切口合格，所使用的氣體總體積需要比恒氣壓切割的少。脈動輔助氣體可以借助上述單個噴嘴加入到熱切割過程，也可以借助于同心或環形噴嘴，借助于一系列較小的噴嘴，借助于軸線外的噴嘴裝置加入熱切割過程。這里也考慮了采用脈動的輔助氣體來提高對工件的初始穿孔或切割能力。權利要求1.一種連續熱切割材料的設備，包括一個熱切割機和一個供氣系統，供氣系統包括一個加壓輔助氣源、管道裝置和控制裝置，管道裝置用以將氣體從氣源輸送到熱切割機，控制裝置位于氣源與熱切割機之間的管道裝置中，工作時能以預定頻率的脈沖形式給熱切割機提供所述輔助氣體。2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，熱切割機是CO2激光器，脈沖頻率在30至500赫之間。3.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制裝置是個振蕩式的電磁閥。4.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制裝置是個機械旋轉閥。5.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制裝置是個凸輪從動閥。6.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制裝置是個自推進式閥。7.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制裝置是這樣的一種閥，該閥包括一個從動活塞或隔膜，以將壓力脈沖傳到恒流的輔助氣體。8.1至7任一權利要求所述的設備，其特征在于，在氣源與控制裝置之間的管道裝置中設有膨脹室。9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述供氣系統包括至少一個噴嘴，噴嘴和膨脹室的形狀和尺寸是結合脈沖頻率加以選擇的，以期達到最強的共振效應。10.一種連續熱切割材料的方法流，其特征在于，其中熱切割機備有以預定頻率脈動的形式供應的輔助氣體。11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，頻率在30至500赫之間。12.一種熱切割材料的設備，構制、配制和使其適宜基本上按上述參照圖1所述的方式工作。13.一種連續熱切割材料的方法，基本上如以上說明書中所述。14.一種初始將材料穿孔的方法，其特征在于，其中的熱切割機備有以預定頻率脈動的形式供應的輔助氣體。全文摘要在連續熱切割作業中，以預定頻率的脈沖形式將輔助氣體加到熱切割機上。該脈沖效應可以借助于電磁閥、機械旋轉閥、凸輪從動閥或自推進式閥達到。文檔編號B23K26/14GK1070855SQ9211048公開日1993年4月14日 申請日期1992年9月18日 優先權日1991年9月18日專利技術者A·V·費爾南迪斯, J·T·加茨迪爾 申請人:英國氧氣集團有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
在連續熱切割作業中，以預定頻率的脈沖形式將輔助氣體加到熱切割機上。該脈沖效應可以借助于電磁閥、機械旋轉閥、凸輪從動閥或自推進式閥達到。 助氣體。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：AV費爾南迪斯，JT加茨迪爾，
申請(專利權)人：英國氧氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：GB[英國]
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