雷射切割機切割頭的組成部分有：噴嘴、聚焦透鏡和聚焦跟蹤系統。
基本介紹
- 中文名：雷射切割機切割頭
- 使用範圍：雷射切割機
- 行業：工業
- 原理：光學
噴嘴,聚焦透鏡,跟蹤系統,故障及維修,
噴嘴
噴嘴的形式和噴頭尺寸的選取對切割質量的影響很大。噴嘴的形式主要有三種：平行式、收斂式和錐形式。如下圖1 。但目前國外有些機構套用氣體動力學的知識，研究出了收斂--擴張式噴嘴，此種類型的噴嘴套用於切割時，能有良好的切割特性。但是，由於該噴嘴複雜的內腔，加工的工藝性和精細型受到限制，使得其無法投入產業化生產。
雷射噴頭聚焦透鏡
利用雷射束的能量進行切割, 必須把雷射器射出的原始光束經過透鏡聚焦, 才能形成高能量密度的光斑。根據高斯光學理論, 焦點處功率密度最高。透鏡焦距越長, 焦點光斑越大, 功率密度越低, 但焦深大(焦深是指焦點兩側直徑變化為5% 的兩光斑間距, 在切割中也稱有效切割範圍) , 操作容許度大。 5 英寸透鏡的有效範圍大於3 英寸透鏡。這就是為什麼說中長焦透鏡適合於厚板切割, 並對跟蹤系統的間距穩定度要求較低, 但要求雷射器輸出功率高。反之, 短焦透鏡只適合於D3 以下的薄板切割, 短焦對跟蹤系統的間距穩定性有較嚴格的要求, 但它對雷射的輸出功率要求可大大降低。
跟蹤系統
雷射切割機聚焦跟蹤系統一般是由聚焦切割頭和跟蹤感測器系統組成。切割頭包括導光聚焦、水冷、吹氣以及機械調整部分組成; 感測器是由感測元件和放大控制部分組成。根據感測元件的不同跟蹤系統也完全不同，在此，主要有兩種形式的跟蹤系統，一種是電容式感測器跟蹤系統, 又稱非接觸式跟蹤系統。另一種是電感式感測器跟蹤系統, 又稱接觸式跟蹤系統。
故障及維修
電極、噴嘴是數控等離子切割機、雷射切割機日常作業中消耗量最大的消耗件，特別是原裝進口的電極和噴嘴。所以，有效延長電極和噴嘴的使用壽命，將大大降低等離子切割加工的生產成本。電極和噴嘴的消耗，與氣壓、冷卻水壓、電壓、電流、供氣質量及消耗件質量等多種因素有關，還必須注意一些因機器故障導致的異常消耗情況。曾遇到過切割機引弧瞬間，就頻繁燒毀成套的電極和噴嘴的現象，也有的在切割後0.5~1h內燒毀，這些都不是正常的消耗。
經檢查發現，電極和噴嘴之間產生的電弧，把電極和噴嘴的邊緣燒結。為此，採取使用不同型號的電極和噴嘴，更換新割槍，調整氣、水壓力等措施，效果雖有些變化，但不顯著，且又時又莫名其妙地恢復正常。經反覆檢查，發現是切割過程中偶然斷氣造成的故障。分段排查發現，電動閥控制台內的電磁閥失電造成斷氣，而電磁閥失電是由於割炬小車的來回拖拽，造成割炬控制電纜接觸不良。由於斷氣時間很短，待測量時又是好的，故障很難發現。而正是在這個很短的斷氣時間內，造成電極和噴嘴燒毀。重新維修固定電纜後，故障消除。
