СОПЛО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки, в частности, к устройствам для лазерной наплавки.
Известно сопло для лазерной обработки, содержащее корпус с внутренней конической поверхностью, насадки в виде конических диафрагм и патрубок для подачи защитного газа (а.с. СССР №528158, В 23 К 26/00, 1976).
Недостатком известного сопла является невозможность обеспечить равномерную подачу защитного газа в зону наплавки.
Наиболее близким по технической сущности является сопло для лазерной обработки содержащее корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа (патент РФ №1824275, В 23 К 26/00, 1990).
Недостатком известного сопла является невозможность обеспечить равномерную подачу защитного газа в зону наплавки. Данное устройство предназначено для защиты фокусирующего объектива.
Задачей является обеспечение равномерной подачи защитного газа в зону наплавки.
Задача решается тем, что в сопле для лазерной обработки, содержащем корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа, наружная поверхность корпуса, со стороны рабочего торца, выполнена конической и образован дополнительный торец, насадка выполнена в виде кольца с конической внутренней поверхностью и проточками на поверхности кольца, патрубок для подачи защитного газа соединен с проточкой на поверхности кольца, а между дополнительным торцем и насадкой установлена дроссельная решетка.
Расстояние между рабочим торцем сопла и торцем насадки равно 1,5-1,6 диаметра сопла.
Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,5-2,0.
На чертеже приведена принципиальная схема сопла для лазерной обработки.
Сопло для лазерной обработки содержит корпус 1 с внутренней конической поверхностью, насадку 2 и патрубок 3 для подачи защитного газа. Наружная поверхность «а» корпуса 1, со стороны рабочего торца «б», выполнена конической с образованием дополнительного торца «в». Насадка 2 выполнена в виде кольца с
конической внутренней поверхностью «г» и проточками «д» на поверхности кольца. Патрубок 3 соединен с проточкой «д». Между дополнительным торцем «в» и насадкой 2 установлена дроссельная решетка 4.
Расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки 2 равно 1,5-1,6 диаметра сопла.
Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса δ и насадки γ равно 1,5-2,0.
Устройство работает следующим образом.
Лазерный луч направляют в зону обработки. Через патрубок 3 подают защитный газа, который равномерно распределяется по проточкам «д». Дроссельная решетка 4 создает аэродинамическое сопротивление для защитного газа и защитный газ равномерно поступает в канал, образованный коническими поверхностями «а» и «г». Лазерный луч защищается исходящими из сопла потоками газа, происходит «сжатие» лазерного луча.
Для повышения защитных свойств расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки равно 1,5-1,6 диаметра сопла.
Установлено, что защитные свойства повышаются, если соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса δ и насадки γ равно 1,5 -2,0.
Пример конкретного выполнения.
3
Мощность лазерного излучения установлена в пределах 1,5-2 квт. Расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки равно 6,7 мм. Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса δ и насадки γ равно 1,8. Расход порошка 4 мм/с. Расход транспортирующего газа (аргон) - 1,9 л/мин. Расход защитного газа (аргон) - 12 л/мин. Скорость наплавки 10 м/час. Наплавляемый валик - высота 0,5 мм, ширина 2 мм. Рентген и ЛЮМ - контроль в наплавленном слое дефектов не выявил.
Предлагаемое сопло обеспечивает равномерную подачу защитного газа в зону наплавки.