Способ газолазерной резки

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель НПО Гранат (ВУ)(73) Патентообладатель Трунин Евгений Егорович (ВУ)1. Способ газолазерной резки, при котором осуществляют подачу в зону реза струи кислородсодержащего рабочего газа и дополнительного газа, отличающийся тем, что в качестве ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО газа ИСПОЛЬЗУЮТ аэрозоль ЖИДКОГО топлива, который вводят В2. Способ по п.1 отличающийся тем, что рабочий газ) и аэрозоль жидкого топлива подают в стехиометрическом соотношении.Изобретение относится к технологии обработки металлов и может быть использовано при лазерной резке материалов.Известен способ точной лазерной резки металлической плиты, предусматривающий одновременную подачу кислорода в виде струи,коаксиально окружающей лазерный луч.Однако применение данного способа не обеспечивает высокую производительвость процесса из-за интенсивного охлаждения зоны реза,изолирующей ее от окружающей атмосферы жидкостью.Известен способ лазерной резки материалов органического происхождения, при котором для уменьшения толщины зоны обугливания вКачестве вспомогательного технологического газа используют СО 2.Однако применение в качестве дополнительною газа СО 2 приводит к вынужденному оклаждению зоны реза, нто уменьшает производительность процесса. При этом из-за более длительного нахождения зоны резания под термическим воздействием лазерного излучения ухудшается качество реза вследствие недостаточного снижения эффекта коксообразования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ газолазерной резки 1, при реализации которого дополнительный газ. подаваемый в зону резания. сгоНедостатком данного способа является то,что при его осуществлении требуется применение специального технологического оборудования, что усложняет процесс резки. Кроме того, из-за сложности осуществления сооснойПОДЗЧИ РЕЗОВ В ЗОНУ резания не УДЗВТСЯ ПОЛ УЧИТЕ рез ВЫСОКОГО КЗЧВСТБЗ, Т.К. выделяемаяв процессе трения газа энергия расходуется на нагрев дополнительного объема материала,что приводит к увеличению пшрины реза и соответственному снижению производительности процесса.Задача, на решение которой направлено изобретение, состояла в том, чтобы разработать эффективный способ газолазерной резки, обесначинающий улучшение качества реза при раскрое органосодержащих материалов.Поставленная задача решена Следующим образом. В способе газолазерной резки, включающем подачу в зону реза струи кислородсодержащего рабочего газа и дополнительного газа, согласно изобретению, в качестве дополнитедшиого газа используют аэрозоль жидкого топлива, которую вводят в струю рабочего газа, при этом рабочий газ и аэрозоль жидкого топлива подают в стехиометрическом соотношении. По предлагаемому способу лазерное излучение высокой интенсивности фокусируют на поверхность обрабатываемого материала,который в пятне фокусировки нагревается до температур разрушения. Одновременное воздействие на материал сфокусированной в сопле струи кислородсодержащего рабочего газа с введенной в его состав дополнительно аэрозоли топлива жидкого обеспечивает введение из зо 10ны резания продуктов разрушения. Этот процесс проходит с высокой скоростью, т.к. наличие в смеси аэрозоли жидкого топлива приводит к росту кинетической энергии потока вследствие роста эквивалентной массы частиц. Кроме того, сгорание аэрозоли жидкого топлива в кислороде рабочего газа обеспечивает существенное увеличение энергетического баланса и соответствующий рост производительности процесса. Подача смеси аэрозоли жидкого топлива и рабочего газа в стехиометрическом соотношении приводит к полному выгоранию кислорода, в результате чего рабочий газ становится безокислительным, что обеспечивает наряду с присутствием С 02 и паров воды существенное улучшение качества реза при раскрое органосодержащих матери 5111013.Пример конкретного исполнения. , Проводили лазерную резку деревянной игрушки из березовой доски толщиной 10 мм.В качестве источника излучения использовали лазер ЛИТ-ЮЗ. Резку осуществляли на станке с ЧПУ при мощности излучения 230 Вт. В зону резания подавали сжатый воздух при расходе 2 мз/ час, смешанный с аэрозолем керосина. Аэрозоль получали путем распыления топлива с помощью инжекторного узла керосинореза.В эксперименте оценивались производительность процесса по скорости резки и качество реза по ширине канала на выходе и входе. О КЗЧЕСТВВ реза судили также ПО ТОЛЩИНЕ обугленного слоя. Полученные данные сведены в таблицу.Расход Скорость Способ жидкого резки на входе на выходе Примечания топлива кг/ час мм/ мин Велика толщина Известный способ 12 0,3 0,4 обугленного слоя Уменьшается толщиПредлагаемый способ 0,130 18 0,3 0,3 на обугленного слоя 0,135 22 0,3 0,2 0,140 19 0,3 0,4Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.