[实用新型]激光湿切割加工的供水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光湿切割加工的供水装置。

背景技术

激光切割技术由于具有减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量的优点，被广泛应用于金属和非金属材料的加工中，而激光切割加工也渐渐有取代传统刀具的趋势。

激光微加工由于加工效率高、切割残渣少、非接触加工、易实现加工过程的自动化等特点，因而成为薄壁管材加工的主要方法。薄壁管材的激光切割是由相互重叠的激光脉冲点在管材上沿切割线移动,同时输入高压氧辅助熔化切割。激光聚焦点处材料熔融气化，熔渣被气体吹出,在金属管壁上形成切割轨迹。熔融气体和熔渣起初向外发射，但是最后，大部分的蒸汽都变成了碎屑，散布在烧蚀图样表面四周和刻槽内。碎屑的形成破坏了零件的外观和性能。它也降低了烧蚀效率，由于前一次留下来的碎屑可能挡住下一次扫描时激光光束传播的路径。

在激光切割大管径的管材时，小区域过热带来的影响不大。但是，很多应用中需要切割微小管径的管材，（管径一般小于5mm）在激光加工过程中会快速产生热量，零件的热扩散会产生热损伤，无论是热影响区、融化区域、重铸，还是渣滓，都改变了微结构。零件热影响区域危害了零件的完整性，进而明显降低了加工产量。

一般激光微加工工艺有干切和湿切两种工艺，干切工艺是将辅助气体吹在激光与材质作用区域,用于去除切口的碎渣并冷却激光作用区。湿切通常在小零件切割中有优势，因为小的金属零件在切割过程中会快速产生热量，湿切在保持热影响区温度最小方面具有重要作用，尤其是因为特扩散导致的温度增加，湿切能帮助维持工件中最佳的热管理。同时由于熔化及凝结后的材料仍残留在切口及切割表面。为了消除它们，有限气压的辅助气流通常在激光束附近被生成。但是，这一气流并不十分有效，因为仅有一小部分的气体穿透进入切口。除了切口附近的碎屑，还有熔化颗粒以及蒸发材料在表面的沉积。而引入高压水到切割点，在工件表面会产生一层很薄的水膜。落在薄膜上的颗粒很快冷却并无法粘结在工件的表面。导水方式的具体实现：相比于干切工艺，湿切工艺多了导水环节，需要向切割点位置导入冷却水。

现有技术中的进水系统供水不稳定，结构不紧凑，整个设备占据空间大，也不利于设备成本的控制。现有技术也没报道自动控制、供水稳定的自动供水系统。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有激光湿切加工技术中供水系统不能自动控制、供水系统不稳定的问题。提供一种新的激光湿切割加工的供水装置，采用该装置具有激光切割机供水系统能自动控制供水、供水系统稳定的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种激光湿切割加工的供水装置，包括水箱1、液位传感器2、进水口3、电磁阀4、出水口5、离心泵6、水管7和液位线8；液位传感器2位于水箱1内的中上部液位线8位置，进水口3的一端连接在水箱1上部，另一端通过电磁阀4和水源相连；水管7的一端位于水箱1的底部或侧面，并位于液位线8以下；水管7的另一端和离心泵6相连，出水口5的一端位于离心泵6上，另一端和激光切割机的导水管相连。

上述技术方案中，优选的技术方案水箱1由透明材质制成；，优选的技术方案液位传感器2、电磁阀4、离心泵6由可编程控制器（PLC）控制。

本实用新型提出的激光湿切割加工的供水装置，水箱由透明材质制作，可以随时观察水位的变化。在水箱中安装有液位传感器，预先设定液位传感器的数值，只要水位低于液位传感器的示数，液位传感器发出信号，电磁阀打开，向水箱中注水。电磁阀处于常闭的状态。离心泵有进水口和出水口，进水口通过水管与水箱连接，经过离心泵的水流变成高压水由出水口射出，出水口与导水管连接；整个过程由PLC控制，供水稳定。供水系统导入的冷却水在切割过程中不但可以冷却管材，还可以清除碎屑。因为熔融金属和金属蒸汽在管材表面的沉积，导入的冷却水在工件表面会产生一层很薄的水膜，落在薄膜上的颗粒很快冷却并无法粘结在工件的表面。与激光束同轴的辅助高压气体把冷却的碎屑吹出切割区，碎屑随同水流一起汇集到污水过滤装置进行过滤。本实用新型中的离心泵对冷却水进行加压，能更好地起到清除碎屑的作用。

本发实用新型提出的适用于薄壁管材湿切加工的供水设备，用于激光加工微小管径管材的过程中，引入高压水快速冷却，防止管材的过度灼烧，减少切割过程中的污染。本实用新型提出的适用于薄壁管材湿切加工的供水装置，同时克服了现有供水系统供水不稳定，结构不紧凑，整个设备占据空间大，设备成本高的弊端，具有供水稳定，结构紧凑，整个设备占据空间小，设备成本低的优点，取得了较好的技术效果。