激光混合气体 本发明属一种用于工业加工的混合激光气体。
为了提高产品的档次和质量水平，利用激光气体进行切割、打洞等已成为工业生产加工工艺上的重要方法。其中CO2气体激光器不论脉冲辐射功率还是连续辐射功率，都达到相当高的水平，因其波长正好落在大气窗口，能在大气中传很远，又处于不可见的中红外区，功率大、效率高，所以被广泛使用。工业用激光气一般为三元、四元、五元等多元混合气，CO2激光混合气中，CO2是决定能态，实现振动作用的主导气体，但辅助气体的作用也不能忽视，例如在CO2、N2、He组成的三元混合激光气中，N2分子把自己激发能量传递给CO2分子，起着能量的传递作用，为大功率，高效率的激光输出，提供了有力保证，而He气，因原子质量轻，在抽空001能级上速度快，频繁碰撞CO2分子，还因它的导热率比CO2和N2都高，可提高放电管内热量向管壁传递的速度，降低工作气体温度，对提高激光器的输出功率很有帮助，可起到稳定作用，所以多元激光混合气中，必须考虑各种气体之间的协同作用，以达到最佳的工作效果。在激光切割加工中，多以CO2混合激光气为工作物质，如现在使用较多的日本激光加工设备MAZAKNewTurb-X48明确规定其使用的三元混合激光气比例为：CO2∶N2∶He=3.4％∶15.6％∶81％，这种混合激光气只能切割加工2～3mm厚的钢板。
本发明旨在提供一种能够增加切割厚度，且加工质量好地激光混合气体。
实现上述目的的技术方案是：本发明混合激光气体的组成及体积比例为：
CO2∶N2∶He=4.3～4.7％∶15.6％∶79.7～80.1％
其最佳方案是：
CO2∶N2∶He=4.5％∶15.6％∶79.9％
采用本混合激光气体大幅提高了可加工切割的范围，切割的钢板厚度最高可达6毫米，切割线细，加工面整齐，光滑，而且本混合激光气体能适用于现有的激光切割加工设备。
实施例1：
在MAZAK New Turb-X48激光加工设备上采用如下体积配比的激光混合气体，
CO2∶N2∶He=4.5％∶15.6％∶79.9％
在该设备原有规定的工作条件下，采用本三元激光混合气可切割2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米的钢板，质量均可达到切割线细，加工面整齐，光滑，与该设备采用原来规定配比的混合激光气只能切割2～3毫米的钢板相比，扩大了可切割的加工范围。
实施例2：
在MAZAK New Turb-X48激光加工设备上采用如下体积配比的激光混合气体，
CO2∶N2∶He=4.3％∶15.6％∶80.1％
采用本配比的三元混合激光气也可达到实施例1的技术效果，但所需加工时间有所延长。
实施例3：
在MAZAK New Turb-X48激光加工设备上采用如下体积配比的激光混合气体，
CO2∶N2∶He=4.7％∶15.6％∶79.7％
其效果与实施例1接近。但由于CO2含量过高可能会使原有设备无法适应，所以一般其含量不宜超过4.7％。
实施例4：
本例在实施例1的配比条件下再混入200～300PPM的H2，其效果是输出功率更加稳定。
因为在非封闭式结构的激光器中，CO2在工作过程中不断分解出C与O2且随放电时间的延长而减少，其输出功率下降的比例和CO2分子分解数量的比率相一致，加入少量氢气后能阻止CO2的分解，使输出的功率更加稳定。