Сопло для лазерной обработки

Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки, в частности, к устройствам для лазерной наплавки. Задачей является обеспечение равномерной подачи защитного газа в зону наплавки. В сопле для лазерной обработки, содержащем корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа, наружная поверхность корпуса, со стороны рабочего торца, выполнена конической и образован дополнительный торец, насадка выполнена в виде кольца с конической внутренней поверхностью и проточками на поверхности кольца, патрубок для подачи защитного газа соединен с проточкой на поверхности кольца, а между дополнительным торцем и насадкой установлена дроссельная решетка. Предлагаемое сопло обеспечивает равномерную подачу защитного газа в зону наплавки.

Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки, в частности, к устройствам для лазерной наплавки.

Известно сопло для лазерной обработки, содержащее корпус с внутренней конической поверхностью, насадки в виде конических диафрагм и патрубок для подачи защитного газа (а.с. СССР №528158, В 23 К 26/00, 1976).

Недостатком известного сопла является невозможность обеспечить равномерную подачу защитного газа в зону наплавки.

Наиболее близким по технической сущности является сопло для лазерной обработки содержащее корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа (патент РФ №1824275, В 23 К 26/00, 1990).

Недостатком известного сопла является невозможность обеспечить равномерную подачу защитного газа в зону наплавки. Данное устройство предназначено для защиты фокусирующего объектива.

Задачей является обеспечение равномерной подачи защитного газа в зону наплавки.

Задача решается тем, что в сопле для лазерной обработки, содержащем корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа, наружная поверхность корпуса, со стороны рабочего торца, выполнена конической и образован дополнительный торец, насадка выполнена в виде кольца с конической внутренней поверхностью и проточками на поверхности кольца, патрубок для подачи защитного газа соединен с проточкой на поверхности кольца, а между дополнительным торцем и насадкой установлена дроссельная решетка.

Расстояние между рабочим торцем сопла и торцем насадки равно 1,5-1,6 диаметра сопла.

Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,5-2,0.

На чертеже приведена принципиальная схема сопла для лазерной обработки.

Сопло для лазерной обработки содержит корпус 1 с внутренней конической поверхностью, насадку 2 и патрубок 3 для подачи защитного газа. Наружная поверхность «а» корпуса 1, со стороны рабочего торца «б», выполнена конической с образованием дополнительного торца «в». Насадка 2 выполнена в виде кольца с

конической внутренней поверхностью «г» и проточками «д» на поверхности кольца. Патрубок 3 соединен с проточкой «д». Между дополнительным торцем «в» и насадкой 2 установлена дроссельная решетка 4.

Расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки 2 равно 1,5-1,6 диаметра сопла.

Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,5-2,0.

Устройство работает следующим образом.

Лазерный луч направляют в зону обработки. Через патрубок 3 подают защитный газа, который равномерно распределяется по проточкам «д». Дроссельная решетка 4 создает аэродинамическое сопротивление для защитного газа и защитный газ равномерно поступает в канал, образованный коническими поверхностями «а» и «г». Лазерный луч защищается исходящими из сопла потоками газа, происходит «сжатие» лазерного луча.

Для повышения защитных свойств расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки равно 1,5-1,6 диаметра сопла.

Установлено, что защитные свойства повышаются, если соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,5 -2,0.

Пример конкретного выполнения.

Мощность лазерного излучения установлена в пределах 1,5-2 квт. Расстояние между рабочим торцем «б» и торцем насадки равно 6,7 мм. Соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,8. Расход порошка 4 мм³/с. Расход транспортирующего газа (аргон) - 1,9 л/мин. Расход защитного газа (аргон) - 12 л/мин. Скорость наплавки 10 м/час. Наплавляемый валик - высота 0,5 мм, ширина 2 мм. Рентген и ЛЮМ - контроль в наплавленном слое дефектов не выявил.

Предлагаемое сопло обеспечивает равномерную подачу защитного газа в зону наплавки.

1. Сопло для лазерной обработки, содержащее корпус с внутренней конической поверхностью, насадку и патрубок для подачи защитного газа, отличающееся тем, что наружная поверхность корпуса со стороны рабочего торца выполнена конической и образован дополнительный торец, насадка выполнена в виде кольца с конической внутренней поверхностью и проточками на поверхности кольца, патрубок для подачи защитного газа соединен с проточкой на поверхности кольца, а между дополнительным торцем и насадкой установлена дроссельная решетка.

2. Сопло для лазерной обработки по п.1, отличающееся тем, что расстояние между рабочим торцем сопла и торцем насадки равно 1,5-1,6 диаметра сопла.

3. Сопло для лазерной обработки по п.1, отличающееся тем, что соотношение углов при вершине внутренних конусов корпуса и насадки равно 1,5-2,0.