大功率激光切割头的四个组成部分和功能

大功率激光切割头一般由喷嘴、聚焦镜、辅助系统和聚焦跟踪检测系统组成。

（1）喷嘴

喷嘴一般与激光切割头同轴，形状多样：圆柱形、锥形、收缩型等。喷嘴选择原则：其直径必须大于聚焦光束，即激光束不能通过喷嘴碰壁。

喷嘴的直径和尺寸不同，大直径喷嘴对聚焦激光束没有严格的要求；小直径喷嘴对聚焦后的光束要求较高，以确保激光束的准确性和直径能完美地适合喷嘴直径。在实际应用过程中，选择合适的直径是非常重要的，因为辅助气体的出口也在喷嘴部分。如果直径过小，会导致喷嘴气田紊乱，否则喷嘴会因高温而部分变形。

喷嘴距离子体材料高度越高，激光部分能量损失达不到预期的切割效果；相反，吹出的熔渣很容易进入切割头，这不仅会损坏镜头，还会扰乱流场，影响焦点位置。但现在通常配备激光头高度跟踪器：LVDT调节高度的高度传感器和电容高度传感器。

（2）聚焦镜

聚焦镜位于喷嘴的正上方，其主要功能是聚焦光束，以获得具有密集能量的光斑。聚焦镜可分为两种类型：透射和反射。其中，投影镜一般用于透射激光头；反射镜一般用于反射激光头。透镜材料选择范围广，硒化锌材料以超高的透光率和最低的光吸收率成为透镜材料的首选。

正常情况下，聚焦镜焦距越小，聚焦后光斑直径越小（聚焦能量密集），聚焦深度越浅。切割厚板时，焦深较浅会严重影响切割质量，产生毛刺和毛刺。此外，焦深较浅会缩短切割头与板之间的距离，熔渣容易侵入激光头，产生不良影响。因此，我们应该尝试使用适当的焦距来进行后期切割程序。岗春激光提出以下建议：

当子料厚度较大时，可以采用较大焦距、加强激光器功率来缓解光斑能量薄弱的状态；当子料厚度较小时，可采用小焦距以达到高速切割。

(3)辅助系统

辅助系统包括：水冷系统、辅助气体和气帘保护。

水冷系统是为了保护激光切割头在不影响加工效率和质量的情况下能够正常运行并冷却；我们都知道辅助气体的常，但为什么板不同，气体选择不同？事实上，切割过程中产生的热量不仅是激光束的能量，而且是辅助气体带来的附加能量。切割活性金属时，通常使用惰性气体，以防止附加热量影响切割效果。相反，使用活性气体来增加热量切割。此外，高速切割板的辅助气体压力可以设，以适应切割速度（100-300kPa），如果低速切割厚板需要低压来防止飞溅。

(4)关注跟踪检测系统

聚焦跟踪系统通常是为了确保稳定的聚焦点，并根据不同的要求在切割头上安装不同功能的检测装置，以保持低切割误差。

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