Різак для кругового сканування лазерного променя

Реферат: Різак для кругового сканування лазерного променя має корпус і встановлену в ньому в оправі лінзу з можливістю її радіального зсуву та з приводом обертання навколо осі корпуса. Крім цього, на оправі співвісно з лінзою більшою основою закріплено порожнистий конус, на меншій основі якого встановлено сопло з каліброваним отвором, а на зовнішній поверхні конуса виконані газозабірні лопаті та отвори для з'єднання з внутрішньою порожниною конуса, причому на корпусі встановлено кожух з кришкою на його дні, що охоплює конус і має патрубок для подачі газу в порожнину між кожухом і конусом. UA 113265 U (12) UA 113265 U UA 113265 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до лазерного технологічного устаткування для операцій контурного вирізання, зварювання та поверхневої обробки, які виконуються сфокусованим пучком лазерного випромінювання вздовж кільцевих траєкторій із співвісної подачею газу, і може знайти застосування в різних технологічних операціях. Відомі конструкції різаків для обробки вздовж кругового контуру за допомогою лінзи, що обертається, характеризуються низьким досяжним рівнем ефективності та якості обробки через труднощі доставки газу співвісно з пучком випромінювання і використання з цієї причини неосьової подачі газу [1]. Найбільш близьким за складом та призначенням є різак [2], який має корпус і встановлену в ньому в оправі лінзу з можливістю її радіального зсуву та з приводом її обертання навколо осі корпуса. Струмінь газу, необхідний в операціях газолазерного вирізання, подається в камеру з вікном із прозорого для випромінювання матеріалу, яку встановлено герметично на поверхні заготовки над зоною обробки. Недоліками різака такої конструкції є те, що ускладнюється конструкція лазерної технологічної установки (ЛТУ) та захаращується зона обробки. До того ж енергія газового струменя використовується мало ефективно, що приводить до зниження продуктивності операції та якості її результатів. Метою запропонованого різака для кругового сканування лазерного променя є спрощення конструкції технологічного оснащення операції та підвищення її ефективності та якості результатів внаслідок надання газовому струменю компактності та направленості. З цією метою різак для кругового сканування лазерного променя, який має корпус і встановлену в ньому в оправі лінзу з можливістю її радіального зсуву та з приводом обертання навколо осі корпуса, відрізняється тим, що на оправі співвісно з лінзою більшою основою закріплено порожнистий конус, на меншій основі якого встановлено сопло з каліброваним отвором, а на зовнішній поверхні конуса виконані газозабірні лопаті та отвори для з'єднання з внутрішньою порожниною конуса, причому на корпусі встановлено кожух з кришкою на його дні, що охоплює конус і має патрубок для подачі газу в порожнину між кожухом і конусом. На малюнках фіг. 1 та фіг. 2 показано різак для кругового сканування лазерного променя. Лінза 1 встановлена ексцентрично е в оправі 2, яка може обертатися в корпусі 3 від приводу 5, закріпленому дужкою 13 на ньому, через ремінну передачу 4. Співвісно з лінзою на її оправі більшою основою закріплено порожнистий конус 6, що має з боку меншої основи сопло 11 з каліброваним отвором. На зовнішній бічній поверхні конуса виготовлені лопаті 10 та отвори 9 для з'єднання з внутрішньою порожниною конуса для забору газу із порожнини кожуху 7, який оточує конус і має кришку 8 для ущільнення отвору в дні, та патрубок 12 для подачі газу в порожнину кожуха 7. Привод може обертати лінзу в круговому скандувальному русі з одночасною подачею газу в сопло, співвісно з лінзою. Таким чином, обробка скануючим променем може супроводжуватися піддуванням газу в зону різання на всьому протязі операції. Різак для кругового сканування лазерного променя працює наступним чином. За допомогою різьбового елемента корпус 3 встановлюється на оптичну систему ЛТУ, співвісно з її оптичної віссю. Відповідно до розв'язуваного технологічного завдання вибирається фокусуються лінза 1 і величина ексцентриситету е її зміщення з осі променя лазера. Розрахунковим або експериментальним шляхом встановлюється тип, витрата і тиск газу, необхідного для реалізації технологічної операції, а також швидкість обертання лінзи 1 при скануванні променя по круговій траєкторії. За допомогою патрубка 12 порожнину кожуха приєднують до газової магістралі, а тиск в останній вибирається на 50 кПа менше розрахункового рівня (при кількості газозабірних лопатей більше 8 і діаметрі каліброваного отвору в соплі 0,4-0,6 мм) для звичайних рівнів лінійної швидкості обертання лінзи 0,25-2 м/хв. Далі на столі ЛТУ розміщується заготівка, включається привод обертання лінзи, подача газу і випромінювач установки. Газ з порожнини кожуха захоплюється газозбірними, лопатями 10 і транспортується до сопла 11, що збільшує тиск у сформованого струменя газу на 50-80 кПа, причому газовий струмінь залишається співвісним з пучком випромінювання на всьому етапі обробки і здійснює спільно з ним скануючий рух вздовж кола. Таким чином, конструкція різака спрощена, газ подається в зону обробки співвісно з променем, що підвищує ефективність технологічної операції. До того ж, до тиску, який подається в кожух 7, додається додатковий тиск внаслідок стискування газу при його витіканні через конус 6, рівний 50-80 кПа. Джерела інформації: 1. Заявка Японії № 55-11953, В23К 26/00, оп. 1980 р. 2. Григорьянц А.Г. Технологические процессы лазерной обработки. - М: МГТУ им. Баумана, 2006. - 664 с., рис. 8.10, с. 574. 1 UA 113265 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Різак для кругового сканування лазерного променя, який має корпус і встановлену в ньому в оправі лінзу з можливістю її радіального зсуву та з приводом обертання навколо осі корпуса, який відрізняється тим, що на оправі співвісно з лінзою більшою основою закріплено порожнистий конус, на меншій основі якого встановлено сопло з каліброваним отвором, а на зовнішній поверхні конуса виконані газозабірні лопаті та отвори для з'єднання з внутрішньою порожниною конуса, причому на корпусі встановлено кожух з кришкою на його дні, що охоплює конус і має патрубок для подачі газу в порожнину між кожухом і конусом. Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2