大功率激光切割頭的四個組成部分和功能

大功率激光切割頭一般由噴嘴、聚焦鏡、輔助系統(tǒng)和聚焦跟蹤檢測系統(tǒng)組成。

（1）噴嘴

噴嘴一般與激光切割頭同軸，形狀多樣：圓柱形、錐形、收縮型等。噴嘴選擇原則：其直徑必須大于聚焦光束，即激光束不能通過噴嘴碰壁。

噴嘴的直徑和尺寸不同，大直徑噴嘴對聚焦激光束沒有嚴(yán)格的要求；小直徑噴嘴對聚焦后的光束要求較高，以確保激光束的準(zhǔn)確性和直徑能完美地適合噴嘴直徑。在實際應(yīng)用過程中，選擇合適的直徑是非常重要的，因為輔助氣體的出口也在噴嘴部分。如果直徑過小，會導(dǎo)致噴嘴氣田紊亂，否則噴嘴會因高溫而部分變形。

噴嘴距離子體材料高度越高，激光部分能量損失達(dá)不到預(yù)期的切割效果；相反，吹出的熔渣很容易進(jìn)入切割頭，這不僅會損壞鏡頭，還會擾亂流場，影響焦點(diǎn)位置。但現(xiàn)在通常配備激光頭高度跟蹤器：LVDT調(diào)節(jié)高度的高度傳感器和電容高度傳感器。

（2）聚焦鏡

聚焦鏡位于噴嘴的正上方，其主要功能是聚焦光束，以獲得具有密集能量的光斑。聚焦鏡可分為兩種類型：透射和反射。其中，投影鏡一般用于透射激光頭；反射鏡一般用于反射激光頭。透鏡材料選擇范圍廣，硒化鋅材料以超高的透光率和最低的光吸收率成為透鏡材料的首選。

正常情況下，聚焦鏡焦距越小，聚焦后光斑直徑越小（聚焦能量密集），聚焦深度越淺。切割厚板時，焦深較淺會嚴(yán)重影響切割質(zhì)量，產(chǎn)生毛刺和毛刺。此外，焦深較淺會縮短切割頭與板之間的距離，熔渣容易侵入激光頭，產(chǎn)生不良影響。因此，我們應(yīng)該嘗試使用適當(dāng)?shù)慕咕鄟磉M(jìn)行后期切割程序。崗春激光提出以下建議：

當(dāng)子料厚度較大時，可以采用較大焦距、加強(qiáng)激光器功率來緩解光斑能量薄弱的狀態(tài)；當(dāng)子料厚度較小時，可采用小焦距以達(dá)到高速切割。

(3)輔助系統(tǒng)

輔助系統(tǒng)包括：水冷系統(tǒng)、輔助氣體和氣簾保護(hù)。

水冷系統(tǒng)是為了保護(hù)激光切割頭在不影響加工效率和質(zhì)量的情況下能夠正常運(yùn)行并冷卻；我們都知道輔助氣體的常，但為什么板不同，氣體選擇不同？事實上，切割過程中產(chǎn)生的熱量不僅是激光束的能量，而且是輔助氣體帶來的附加能量。切割活性金屬時，通常使用惰性氣體，以防止附加熱量影響切割效果。相反，使用活性氣體來增加熱量切割。此外，高速切割板的輔助氣體壓力可以設(shè)，以適應(yīng)切割速度（100-300kPa），如果低速切割厚板需要低壓來防止飛濺。

(4)關(guān)注跟蹤檢測系統(tǒng)

聚焦跟蹤系統(tǒng)通常是為了確保穩(wěn)定的聚焦點(diǎn)，并根據(jù)不同的要求在切割頭上安裝不同功能的檢測裝置，以保持低切割誤差。