大功率激光切割頭的四個組成部分和功能
大功率激光(guāng)切割頭一般由(yóu)噴(pēn)嘴、聚(jù)焦鏡、輔助係統和聚焦跟蹤檢(jiǎn)測係統組成。
(1)噴嘴
噴嘴一般與激光切割頭同軸,形狀多樣(yàng):圓柱形、錐形、收縮型(xíng)等。噴(pēn)嘴選擇原則:其直徑必須大於聚焦光束,即激光束不能通過噴嘴碰壁。
噴嘴的直徑和尺寸不同,大(dà)直徑噴嘴對聚焦激光束沒有嚴格的要求;小直徑噴嘴對聚焦後的光束要求較高,以確保激光束的準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(qì)體的出(chū)口也在噴嘴部分(fèn)。如果直徑過小,會導致噴嘴氣田紊亂,否則噴嘴會(huì)因高溫而部分變形。
噴嘴距離子(zǐ)體材料高度越高,激光部分能量(liàng)損失達不到預期的切割效果;相反,吹出的熔渣很容易進入切割頭,這不僅會損壞鏡頭,還會(huì)擾亂流場,影響焦點位置(zhì)。但現在通常配備激光頭高度跟蹤器:LVDT調節高度的高度傳感器和(hé)電容高度傳感器。
(2)聚焦鏡
聚(jù)焦鏡位於噴嘴的正(zhèng)上(shàng)方,其主要功能是聚焦光(guāng)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(hé)反射。其中,投影鏡一(yī)般用於透射激光(guāng)頭;反射鏡一般用於反射激光頭(tóu)。透(tòu)鏡材料(liào)選擇範圍廣,硒化鋅材料以超高的透光率(lǜ)和最低的光吸收率(lǜ)成為透鏡材料的首(shǒu)選。
正常情況下,聚焦(jiāo)鏡焦距越小,聚焦後光斑直徑越小(聚焦能量密集),聚焦深度越淺。切割厚板(bǎn)時,焦深較淺會嚴重影響切割質量,產生毛刺和毛刺。此外,焦深較淺會(huì)縮短切割頭與(yǔ)板之間的距離(lí),熔渣容易(yì)侵入激(jī)光頭,產生不良影響。因此,我們應該嚐試使用適當的(de)焦(jiāo)距來進行後期切割程序。91视频官网激光提出以下建議(yì):
當子料厚度(dù)較大時,可以采用較大焦距、加強激光器功率來緩解光斑能(néng)量(liàng)薄弱的狀態;當子料厚度較小時,可采用小焦距以達到高速切割。
(3)輔助係統
輔助係統包括:水冷(lěng)係統、輔助氣體和氣簾(lián)保護。
水冷係統是為了保護激(jī)光切割頭在不影響加工效率和(hé)質量的情況下能夠正常運行並冷卻;我(wǒ)們都知(zhī)道輔助氣體的常(cháng),但為什麽(me)板不同,氣體選擇不同(tóng)?事實上,切(qiē)割過程中產生的(de)熱量(liàng)不僅(jǐn)是激光束的能量,而且是輔助氣體(tǐ)帶來的附加能量。切割活性金屬時,通(tōng)常使(shǐ)用惰(duò)性氣體,以防止附加熱量影(yǐng)響切割效果。相反,使用活(huó)性氣體來增加(jiā)熱量切割。此外,高速切割板的輔助(zhù)氣體壓力(lì)可(kě)以設(shè),以適應切割速度(100-300kPa),如果(guǒ)低(dī)速切(qiē)割厚板(bǎn)需要低壓來防止飛濺(jiàn)。
(4)關注跟蹤檢測係統
聚焦跟蹤係統通常是為了確保穩定的聚焦點(diǎn),並根據不同的(de)要求在切割頭上安裝不同功能的(de)檢測裝(zhuāng)置,以保持低切割誤差。