[实用新型]容纳装置和激光加工头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种容纳装置，尤其是一种用于激光加工头的喷嘴元件的容纳装置。

背景技术

借助激光加工头可利用激光束这样地加工工件，例如进行焊接加工或切割加工。为此，须将激光加工头以适当的方式相对于工件定位。定位通过间距调节器实现，其中例如可以电容的方式测量喷嘴元件与工件之间的间距，为此将交流测量电压施加到作为电容电极与工件一起形成电容器的喷嘴元件上。在此必需的是，安装在激光加工头的壳体上的喷嘴元件与该壳体隔离。

经常使用隔离部件将喷嘴元件支撑在激光加工头上，其功能通常是公知的。

因此，DE 90 04 335 U1描述了一种具有陶瓷隔离体的容纳装置，该隔离体具有其中设置了金属接头的孔隙，该金属接头具有用于拧入激光加工头的金属喷嘴元件的内螺纹。在此，该接头形状配合地接合并粘接到隔离体内的无螺纹孔隙中。通过使用该具有接头的容纳装置，喷嘴元件可通过在激光加工头上的拧入和拧出而更换。

US 6,025,571描述了一种具有陶瓷环形隔离部件和安装在中央孔隙中的金属接头的容纳装置，其中该接头通过穿过在隔离部件中沿轴向延伸的孔而伸出的螺栓而可拆卸地固定。因此，防止了由热或机械应力造成的接头脱落以及能够实现接头的简便更换。喷嘴元件又可以拧入该金属接头中。

这些隔离部件的共同特征是金属接头，该金属接头沉入陶瓷隔离体中并且形状配合地被置于中心。这类形状配合在金属接头被强烈加热的情况下是有问题的。这样的情况主要出现在用大激光功率加工反射材料时和在用于切割而进行的插入时。在强烈地加热金属接头时金属接头膨胀，这导致针对陶瓷隔离部件的拉伸应力，由于过应力该陶瓷隔离部件可能断裂。

由于陶瓷原料通常具有较差的抗拉强度并且陶瓷材料的介电特性和价格进一步限制了可使用的材料，所以用传统的方式仅能实现中等的热承受能力。

实用新型内容

本实用新型的任务在于实现另一种容纳装置，在保持介电特性的同时提高其承受能力。

该任务通过根据权利要求1所述的容纳装置来解决。在从属权利要求中说明本实用新型的有利的扩展方案和改进方案。

根据本实用新型，设置了一种容纳装置，该装置包括：环形隔离部件；用于可拆卸地容纳喷嘴元件的、设置在所述隔离部件的中央孔隙中的接头，该接头由具有与隔离部件的材料不同热膨胀系数的材料构成；以及设置在隔离部件的内壁与接头的外壁之间的中央孔隙内的复合材料，该复合材料尤其在径向上补偿接头的膨胀与隔离部件的膨胀之间的差异。

这样设置了用于容纳喷嘴元件的容纳装置，该容纳装置包括环形绝缘部件以及设置在隔离部件的中央孔隙中的金属接头，其中在金属接头的外壁与隔离部件的内壁之间存在空隙，以便容纳例如硬焊料或粘合剂。在此，接头也可拧入该隔离部件中。由此，径向向外的作用力，以及在加热时由于接头与隔离部件的不同的膨胀形成的、接头的圆周方向的剪切力由复合材料来补偿或吸收，由此使尤其是由陶瓷构成的隔离部件断裂的可能性被最小化。

在此，由于会出现高温，复合材料有利地是高温粘接剂，如环氧树脂粘接剂或陶瓷粘接剂。

在此，当高温粘接剂包括由氧化铝、氧化硅或氧化镁构成的无机填充材料时，对良好的陶瓷金属连接是有利的。为了良好的导热性，此外也可以添加由氮化铝构成的填充材料。

在另一有利扩展方案中，该复合材料也可以是硬焊料。

为了特别是在轴向上实现接头与隔离部件连接的高稳定性，当在隔离部件的中央孔隙中设置螺纹以容纳设置有相应螺纹的接头时是有利的。

由于良好的电绝缘特性，当隔离部件由陶瓷构成时是有利的，在此，当隔离部件由可切削加工的玻璃陶瓷制造时，对于制造螺纹是特别适宜的。

由于必需的导电性以及良好的导热性，接头有利地由金属或金属合金制造，在此特别有利的是铜、青铜或黄铜。

对于在激光加工设备上的实际使用，当隔离部件在其远离接头的轴向端上具有径向向外延伸的法兰，容纳装置通过该法兰借助锁紧螺母可拆卸地固定在激光加工头的壳体上时是有利的。

根据本实用新型的另一扩展方案，容纳装置安装在激光加工头的壳体上，以便将喷嘴可拆卸地固定在该壳体上，其中经过喷嘴在加工侧出射的工作激光束由该壳体引导。

本实用新型的容纳装置具有以下的有益效果：当用大激光功率加工反射材料时和用于切割而进行的插入时，在强烈的加热金属接头时，金属接头膨胀，由于接头与隔离件的不同的膨胀形成的沿接头的圆周方向的剪切力被复合材料补偿或吸收，因此大大减小由陶瓷构成的隔离件的断裂的可能性。