金属加工業界では、効率、精度、汎用性の高いレーザー切断技術が広く使用されています。レーザー切断ノズルは、切断プロセス全体において重要な役割を果たします。ノズルの設計と選択は、切断速度、切断精度、エッジ品質、材料消費量などの切断品質に直接影響します。この記事では、レーザー切断ノズルが切断品質に及ぼす影響とノズル口径の選択について詳しく説明します。

1. レーザー切断ノズルが切断品質に与える影響

切断速度:

切断速度は、レーザー切断効率の重要な指標です。ノズルの設計は切断速度に大きな影響を与えます。適切なノズル設計によりガスの流れが最適化され、切断速度が向上します。ノズルの口径、形状、ノズルからワークまでの距離はすべてガスの流れに影響します。ガスの流れが良好なため、スラグが素早く除去され、切断面への付着が防止され、切断速度が向上します。

切断精度：

切断精度は、切断されたピースの最終的な品質を決定します。ノズルの精度とアライメントは、レーザー ビームの焦点合わせと切断の精度に直接影響します。ノズル穴の直径が不均一であったり、ノズルの位置合わせが悪い場合、レーザー光線が偏向され、切断経路が不正確になり、最終的な切断品質に影響を与えます。

エッジ品質:

刃先品質は、切断品質を評価するための重要な基準の 1 つです。ノズルの設計はガス流の均一性に影響を与え、ひいてはスラグ除去効率に影響を与えます。適切なノズルを使用すると、均一で集中した空気の流れが得られ、スラグの付着が軽減され、滑らかな刃先が得られます。エッジの品質は、後続の処理ステップの容易さに直接関係します。

材料消費量:

ノズルの設計が不適切だと、材料の無駄が増える可能性があります。たとえば、ガス流が十分に集中していないと、切断熱の影響を受けるゾーンが増加し、材料エッジの過熱、変形、または焼けが発生し、材料の無駄が増加します。したがって、ノズルの設計は、材料消費量を削減し、経済的利益を向上させる上で重要な役割を果たします。

2. ノズル口径の選定

ノズル口径は、レーザー切断の品質に影響を与える重要なパラメータです。材質や切断ニーズが異なれば、必要なノズル穴径も異なります。ノズル開口部を選択する際に考慮すべきいくつかの要素を次に示します。

素材の種類と厚さ:

薄いシート材料: 薄いシート材料では、より高い切断精度とエッジ品質を得るために、通常、より小さい穴径のノズル (1.0 んん ～ 1.5 んん など) が使用されます。開口部が小さいほど、より集中した強力な空気流が生成され、溶融スラグを迅速に除去するのに役立ちます。

厚板材料: 厚板材料の場合は、通常、スラグを適時に除去し、切断プロセス中の材料の変形を防ぐために十分な空気流を提供するために、より大きな穴径 (2.0 んん ～ 3.0 んん など) のノズルが必要です。

切断ガスの種類：

酸素: 酸素は炭素鋼の切断に通常使用されます。酸素切断の場合、十分な空気流量と反応燃焼効果を確保し、切断速度と品質を向上させるために、穴径を大きくする（1.5mm～2.5mmなど）必要があります。

窒素: 窒素はステンレス鋼やアルミニウムの切断に通常使用されます。窒素は燃焼を促進しないため、より小さな穴径のノズル (1.0 んん から 1.5 んん など) を使用すると、より高い空気流圧力が得られ、切断品質が向上します。

レーザー出力:

高出力レーザーでは通常、切断ゾーンを冷却してスラグを除去するために、より多くの空気流を可能にするために、より大きな口径のノズルが必要です。低出力レーザーでは、より小さな口径のノズルを使用して、より高い切断精度を達成できます。

切断速度と品質の要件:

高速切断の場合、穴径の大きいノズルを選択するとガス流量が増加し、切断プロセスが高速化します。

高品質の切断を行うには、より小さいオリフィス ノズルを選択すると、より正確なガス流量制御が可能になり、切断端の品質が保証されます。