專(zhuān)利名稱(chēng)：激光混合氣體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)加工中激光切割機(jī)用的激光混合氣體，特別涉及一 種在二維激光切割機(jī)床用的四元激光混合氣體，用于鋼材的鈑金加工。
背景技術(shù)：
一切以氣體或蒸汽作為激光工作物質(zhì)的激光器，統(tǒng)稱(chēng)為氣體激光器。這 是目前種類(lèi)最多、發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一類(lèi)激光器。通常可以把氣體激光 器劃分為原子氣體激光器、離子氣體激光器、分子激光器和準(zhǔn)分子激光器。 氣體激光器的激勵(lì)方式很多，通常采用氣體放電激勵(lì)，此外還可采用電子束 激勵(lì)、氣動(dòng)式激勵(lì)、化學(xué)激勵(lì)、光激勵(lì)和核動(dòng)激勵(lì)等。氣體激光器與液體激 光器、固體激光器和半導(dǎo)體激光器一樣，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。它已廣泛用于 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。氣體激光器的重要特 點(diǎn)之一，激光工作物質(zhì)是混合氣或單一純氣體。由于激光混合氣中組分氣的 含量、純度直接影響激光的性能，特別是氣體中氧、水、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì) 的存在，將導(dǎo)致激光輸出功率在鏡(面)和電極上的耗損，還會(huì)引起激光發(fā) 射的不穩(wěn)定。因此，對(duì)激光混合氣組分的含量、純度有著特殊要求，包裝混
合氣的鋼瓶，充裝前也必須進(jìn)行干燥處理，防止污染混合氣。 一般將氦(He) -氖(Ne)激光作為第一代氣體激光，二氧化碳激光是第二代氣體激光，在半 導(dǎo)體制造領(lǐng)域?qū)⒋罅渴褂玫姆?KrF)激光，可稱(chēng)為第三代氣體激光。
工業(yè)切割領(lǐng)域用激光氣體一般都使用第二代的二氧化碳激光，在這里二 氧化碳是主要的決定能態(tài)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)和產(chǎn)生激光作用的主導(dǎo)氣體，但是其它 氣體成分的輔助作用也不可忽視。例如在CO， C02， He， N2的四元激光混 合氣體，氮?dú)夥肿影炎约杭ぐl(fā)能量傳遞給二氧化碳分子，起著能量傳遞的作 用，從而為大功率、高效率的激光輸出提供了有力的保證。而氦氣因?yàn)樵?質(zhì)量較輕，在一定的能級(jí)上其速度較快，頻繁碰撞二氧化碳分子，從而使二 氧化碳的劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生激發(fā)能量。 一氧化碳的主要作用是阻止二氧化碳在 高能態(tài)情況下的分解。另外氦氣的熱導(dǎo)系數(shù)較一氧化碳、二氧化碳和氮?dú)舛家叩亩?，從而可提高放電管?nèi)的熱量向管壁傳遞的速度，降低工作氣體的 溫度，以穩(wěn)定和提高激光輸出功率。
現(xiàn)有的激光混合氣體的使用上存在切割線(xiàn)粗，毛邊多，且切割鋼板的厚 度有限一般在IO毫米左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述不足之處，提供一種切割厚度高，切割線(xiàn)、 毛邊等一切必要質(zhì)量條件均由良好表現(xiàn)的激光混合氣體。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
—種激光混合氣體，其組成和體積比為CO: 4%， C02: 7.5% 8.5%，
He: 28%, N2: 59.5% 60.5%。
本發(fā)明的最佳技術(shù)方案是
一種激光混合氣體，其組成和體積比為CO: 4%， C02: 8%， He: 28%， N2: 60%。
使用本發(fā)明的激光混合氣體可使二維激光切割機(jī)床的最大輸出功率達(dá)到 5000瓦，最大切割鋼板厚度達(dá)到25mm，并能很好的保證工件質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
在TRUMATIC L3050型(德國(guó)通快)二維激光切割機(jī)床上使用如下比例的 氣體，CO: 4%、 C02: 8%、 He: 28%、 N2: 60%，可使激光切割機(jī)床的輸 出功率達(dá)到近5000瓦，在鈑金加工的過(guò)程中，工藝穩(wěn)定，切割線(xiàn)、切口等一 切必要質(zhì)量條件均有良好表現(xiàn)，同時(shí)達(dá)到了最大切割厚度25mm。
實(shí)施例2:
在TRUMATIC L3050型(德國(guó)通快)二維激光切割機(jī)床上使用如下比例的 氣體，CO: 4%、 C02: 7.5%、 He: 28%、 N2: 60%，，采用本配比的切割時(shí) 間有所延長(zhǎng)，說(shuō)明隨著二氧化碳含量的降低，激光發(fā)生功率有所降低。
實(shí)施例3:
在TRUMATIC L3050型(德國(guó)通快)二維激光切割機(jī)床上使用如下比例的 氣體，CO: 4%、 C02: 8.5%、 He: 28%、 N2: 60%，采用本配比可以達(dá)到實(shí)施例1的技術(shù)效果，說(shuō)明二氧化碳含量在8% 8.5%之間對(duì)切割效果沒(méi)有太 大影響。
對(duì)同一批生產(chǎn)的激光混合氣體，在同一臺(tái)設(shè)備，同樣的工況下進(jìn)行試驗(yàn) 亦發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律水份含量越大，激光輸出功率越不穩(wěn)定，當(dāng)H20、 02含量 嚴(yán)重超標(biāo)的情況下甚至?xí)龎募す獍l(fā)生器激光頭。所以，我們對(duì)激光混合氣 體的成品進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，將H20、 02含量做為重要的控制指標(biāo)。
權(quán)利要求
1、一種激光混合氣體，由CO、CO2、He以及N2組成，其特征是各組成成分的體積比例為CO4％，CO27.5％～8.5％，He28％，N259.5％～60.5％。
2、 如權(quán)利要求1所述的激光混合氣體，其特征是各組成成分的體積比例 為CO: 4%， C02: 8%， He: 28%， N2: 60%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光混合氣體，由CO、CO₂、He以及N2組成，其特征是各組成成分的體積比例為CO4％，CO₂7.5％～8.5％，He28％，N259.5％～60.5％，使用該配比的激光混合氣體，最大可切割厚度為25mm的鋼板，并能很好的保證工件質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23K26/38GK101425657SQ20081024384
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者朱泉林 申請(qǐng)人:蘇州市金宏氣體有限公司