激光切割頭的聚焦透鏡與激光切割關系

  聚焦透鏡具有普通光學透鏡的一般特性但又有其獨特之處。利用它可以制成超短焦距的透鏡，也可以在端面上形成實象，容易獲得與物體同樣大小的正立實象。

  利用激光束的能量進行切割,必須把激光器射出的原始光束經(jīng)過透鏡聚焦，才能形成高能量密度的光斑。透射式透鏡使用非常簡單，激光束穿過該透鏡時，透鏡把激光束沿軸向聚焦到工件上。在常見的工業(yè)激光系統(tǒng)中，噴嘴都含有氣體洗滌的功能，也就是在噴嘴處引入氣體噴流，以幫助提高激光束和材料相互作用的性能，同時高速氣流還起著與光學系統(tǒng)隔離的作用。氣體噴流防止材料加工污染物進入噴嘴而污染透鏡表面。反射式聚焦系統(tǒng)用了另加的光束折向器和后聚焦反射鏡。在此條件中，有兩個額外光學系統(tǒng)，即硒化鋅窗和光束折向器，窗口的作用是使在噴嘴上面封離聚焦系統(tǒng)。

常見的一種激光切割頭

  透射式聚焦頭有兩個主要優(yōu)點，即光束易于調整和允許光束有偏心之類的小偏差，即允許光束偏心或角度偏離地射入透鏡。反射式透鏡頭適用于高功率水平的場合，對大功率激光系統(tǒng)的應用很理想，產(chǎn)生的熱透鏡效應少，在苛刻的焊接環(huán)境下很耐用。理論上，拋物反射鏡應把激光束聚焦到光束的衍射極限。衍射極限是對特定激光束直徑和模式質量所能達到的最小焦斑。拋物面反射鏡是最難調整的反射鏡系統(tǒng)之一，因此，在高功率激光系統(tǒng)中，通常很難達到衍射極限的聚焦。對焊接來說，并非總是要求使用小光斑，因此，在此種應用中反射鏡很合適。

  近幾年，市場對大功率激光器的需求上升，傳統(tǒng)透鏡焦深和焦斑存在制約關系，增加焦深必然引起焦斑尺寸的擴大，在很多情況下無法滿足激光加工的要求，長焦深、高分辨的聚焦透鏡成為了新的市場需求。

  聚焦透鏡的焦距和焦點位置都對激光切割質量有影響，高速切割薄型材料適合選用短焦長透鏡，切割厚工件適合選用長焦長透鏡。

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