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如今激光切割用的噴嘴采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔。用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒、鈦合金薄壁機(jī)匣、飛機(jī)框架、鈦合金蒙皮、機(jī)翼長(zhǎng)桁、尾翼壁板、直升機(jī)主旋翼、航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算與分析。在使用時(shí)從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。
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激光切割的主要參數(shù)包括相對(duì)密度、光波長(zhǎng)、入射角、偏振、直接時(shí)間、空間和時(shí)間相干性,而原材料的主要參數(shù)包括消化率、導(dǎo)熱率、恒定壓力比熱監(jiān)測(cè)、相對(duì)密度、蒸發(fā)熱等。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計(jì)及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。激光與原材料之間的相互作用涉及復(fù)雜的邊緣學(xué)科,并規(guī)定了許多物理分支的專業(yè)知識(shí)。激光切割與化學(xué)品的關(guān)鍵相互作用及其應(yīng)用與激光發(fā)生器和原材料的生產(chǎn)和加工密切相關(guān)。低光本質(zhì)上是無(wú)線電波,它與靜電場(chǎng)和電磁場(chǎng)矢量材料有關(guān)。
1. 切削力大,切削溫度高
該類型材料強(qiáng)度大,切削時(shí)切向應(yīng)力大、塑性變形大,因而切削力大。此外材料導(dǎo)熱性極差,造成切削溫度升高,且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi),從而加快了刀具的磨損。
2. 加工硬化嚴(yán)重
奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織,切削時(shí)加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數(shù)倍,刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削,使刀具壽命縮短。
而一般的投影儀一般在5000小時(shí)的壽數(shù),一般在運(yùn)用2年時(shí)刻左右;這也導(dǎo)致激光光源自身的造價(jià)高,一次性投入本錢(qián)大,但后續(xù)替換本錢(qián)較小,而燈泡則剛好相反;一般投影選用的是LCD投影的原理,圖畫(huà)依舊是在現(xiàn)已面板上顯現(xiàn),僅僅經(jīng)過(guò)更強(qiáng)光源和鏡頭將畫(huà)面投射到幕布上。激光切割有效的采用其激光集合后光斑的直徑比較小,其產(chǎn)品的加工精密,可以有效的對(duì)加工資料的熱影響區(qū)小,在使用時(shí)其工件基本上是不變形的,激光束在使用時(shí)可以通過(guò)其透明物對(duì)其隔層或密封容器內(nèi)工件加工。
而激光投影選用DLP投影,它的原理是用許多的小鏡子,每個(gè)小鏡子操控光線視點(diǎn)來(lái)完成不同的強(qiáng)弱操控,發(fā)射的光線經(jīng)過(guò)鏡頭打到幕布上,構(gòu)成圖畫(huà);投射間隔,原理的約束導(dǎo)致一般的投影機(jī)關(guān)于空間的要求比較高,需求有較大的室內(nèi)環(huán)境和投射的間隔。