切割嘴气流腔装置及切割嘴系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器技术领域，特别是涉及一种切割嘴气流腔装置及切割嘴系统。
【背景技术】
[0002]激光切割是利用激光器瞬间产生的高功率高密度的聚焦激光束扫描材料表面，使材料瞬间熔化或汽化，再用高压气体将熔化或汽化物质从切缝中吹走，从而达到切割材料的目的。
[0003]激光可切割的材料日益丰富，其应用的领域和发展也日渐成熟，对其切割后的成品要求也越来越高，其切割后的成品应满足精确的切割精度、良好的切割质量和高速切割效率。
[0004]而切割气流的作用也越来越重要，它不仅将熔化或汽化物质从切缝中吹走，而且切割气流还有冷却已切割面，并减少热影响区和保证聚焦镜不受污染的作用。
[0005]而现有的切割嘴气流腔已无法满足产品需要，常常出现切割嘴处切割气流速度过慢，无法及时吹出激光切割所产生的颗粒和烟雾，使的切割尺寸超差，切割表面挂渣，切割速度慢等现象。有时灰尘还会污染聚焦镜片，进一步降低切割效率和质量。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要提供一种具有精确的切割精度、良好的切割质量和高速切割效率的切割嘴气流腔装置及切割嘴系统。
[0007]一种切割嘴气流腔装置，包括:
[0008]切割嘴气流腔，包括筒体，所述筒体一端用于连接切割气嘴，另一端用于连接聚焦镜座，所述筒体上设有用于安装气管接头的安装孔，所述安装孔的中心线与所述筒体的中心线垂直，所述安装孔的数目为多个，所述多个安装孔等间距排布；以及
[0009]切割嘴气流隔离体，为中空结构，设于所述筒体内，包括连接部及与所述连接部连接的间隔部，且所述间隔部靠近所述筒体用于连接切割气嘴的一端，所述连接部的外壁与所述筒体的内壁密封连接，所述间隔部的外壁与所述筒体的内壁间隔，其中，所述安装孔位于所述间隔部两端之间。
[0010]在其中一个实施例中，所述筒体包括安装部及与所述安装部连接的气流部，所述安装部远离所述气流部的一端用于连接聚焦镜座，所述气流部远离所述安装部的一端用于连接切割气嘴；
[0011]所述气流部的内径小于所述安装部的内径，所述气流部靠近所述安装部的端面为定位端面，所述连接部的外壁与所述安装部的内壁密封连接，且所述连接部靠近所述间隔部的一端的端面与所述定位端面接触。
[0012]在其中一个实施例中，所述连接部的外壁与所述安装部的内壁螺接。
[0013]在其中一个实施例中，所述间隔部包括圆台及圆柱，所述圆柱的端面外径与所述圆台外径较小的端面外径相同，所述圆柱设于所述圆台外径较小的端面上，所述连接部为圆环，所述连接部套设于所述圆台外径较大的一端的外壁上。
[0014]在其中一个实施例中，所述圆台的母线与所述圆台的中心线之间的夹角为30°。
[0015]在其中一个实施例中，所述切割嘴气流腔还包括加强环，所述加强环套设于所述筒体上，所述安装孔贯穿所述加强环及所述筒体。
[0016]在其中一个实施例中，所述切割嘴气流腔还包括增压环，所述增压环设于所述筒体用于连接切割气嘴的一端的内壁上，所述增压环靠近所述安装孔的表面与所述间隔部远离所述连接部的端面在同一平面上，且所述增压环的内壁与所述间隔部的外壁间隔。
[0017]在其中一个实施例中，所述安装孔的数目为两个，所述两个安装孔正对设置。
[0018]一种切割嘴系统，包括:
[0019]上述的切割嘴气流腔装置；
[0020]切割气嘴，套设于所述筒体上；以及[0021 ] 气管接头，安装于所述安装孔内。
[0022]在其中一个实施例中，所述切割气嘴与所述筒体螺接，所述气管接头与所述安装孔螺接。
[0023]切割嘴气流腔是形成切割气流的关键部件，但是由于结构的要求，其尺寸不能做很大。而采用筒体结构能使得切割嘴气流腔具有较小尺寸的同时，具有较大空间，从而能有效保证进入筒体内的气体在其内部不形成湍流，进而能有效提高切割气嘴的出气口处的气流速度。
[0024]在传统的切割嘴气流腔装置中，流入切割嘴气流腔内的气体，自由选择流向，部分向下流入切割气嘴，部分向上流入聚焦镜座，导致切割气嘴的出气口处的气流速度较低。在本实施方式中，通过设置切割嘴气流隔离体来改变气流流向，增加了出气口处的气流速度。
[0025]而多个安装孔等间距排布，可以保证气体走向完全对称。
[0026]上述切割嘴气流腔、切割嘴气流隔离体及多个安装孔配合，能有效增加出气口处的气流速度，从而增加了出气口处的动能量，进而有效提高了切割精度、切割质量及切割效率。因此，上述切割嘴气流腔装置具有精确的切割精度、良好的切割质量和高速切割效率。
【附图说明】
[0027]图1为一实施方式的切割嘴系统的分解图；
[0028]图2为图1中的切割嘴系统的截面图；
[0029]图3为图1中的切割嘴系统的气体分布曲线图；
[0030]图4为另一实施方式中的切割嘴系统的截面图；
[0031]图5为图4中的切割嘴系统的气体分布曲线图；
[0032]图6为另一实施方式中的切割嘴系统的截面图；
[0033]图7为图6中的切割嘴系统的气体分布曲线图；
[0034]图8为另一实施方式中的切割嘴系统的截面图；
[0035]图9为图8中的切割嘴系统的气体分布曲线图。
【具体实施方式】
[0036]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明的切割嘴气流腔装置及切割嘴系统进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0037]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]如图1及图2所示，一实施方式的切割嘴系统10，包括切割嘴气流腔装置12、切割气嘴14以及气管接头16。
[0040]切割嘴气流腔装置12包括切割嘴气流腔100以及切割嘴气流隔离体200。
[0041]切割嘴气流腔100包括筒体110。筒体110 —端用于连接切割气嘴14，另一端用于连接聚焦镜座(图未示)。筒体110上设有用于安装气管接头16的安装孔112。安装孔112的中心线与筒体110的中心线114垂直。安装孔112的数目为多个，多个安装孔112等间距排布。具体的，在本实施方式中，筒体110呈圆柱形。
[0042]切割嘴气流腔100是形成切割气流的关键部件，但是由于结构的要求，其尺寸不能做很大。而采用筒体110结构能使得切割嘴气流腔100具有较小尺寸的同时，具有较大空间，从而能有效保证进入筒体110内的气体在其内部不形成湍流，进而能有效提高切割气嘴14的出气口 15处的气流速度。
[0043]切割嘴气流隔离体200为中空结构。切割嘴气流隔离体200设于筒体110内，包括连接部210及与连接部210连接的间隔部220，且间隔部220靠近筒体110用于连接切割气嘴14的一端。连接部210的外壁与筒体110的内壁密封连接，间隔部220的外壁与筒体110的内壁间隔。其中，安装孔112位于间隔部220两端之间，从而安装孔112处的气流能流入间隔部220与筒体110形成的空间内。
[0044]在传统的切割嘴气流腔装置中，流入切割嘴气流腔内的气体，自由选择流向，部分向下流入切割气嘴14，部分向上流入聚焦镜座，导致切割气嘴14的出气口 15处的气流速度较低。在本实施方式中，通过设置切割嘴气流隔离体200来改变气流流向，增加了出气口15处的气流速度。
[0045]上述切割嘴气流腔100、切割嘴气流隔离体200及多个安装孔112配合，能有效增加出气口 15处的气流速度，从而增加了出气口 15处的动能量，进而有效提高了切割精度、切割质量及切割效率。因此，上述切割嘴气流腔装置12具有精确的切割精度、良好的切割质量和高速切割效率。
[0046]进一步，在本实施方式中，筒体110包括安装部116及与安装部116连接的气流部118。安装部116远离气流部118的一端用于连接聚焦镜座，气流部118远离安装部116的一端用于