無負載時的原始長度

4. 應用場景

• 工業機械：緩沖減震（如汽車懸架）、復位裝置（如閥門彈簧）。

• 電子產品：按鍵開關、電池觸點。

• 日常用品：圓珠筆、家具鉸鏈。

5. 設計注意事項

• 應力分析：避免超過材料的彈性極限，否則會導致載下需考慮循環次數（如發動機閥門彈簧）。

• 穩定性：長細比（自由長度/中徑）過大會導致側向屈曲，可加導向桿解決。

6. 常見問題

• 失效模式：疲勞斷裂、應力松弛（長期壓縮后彈性下降）。

• 選型誤區：盲目追求高剛度可能導致系統沖擊過大。

7. 擴展類型

• 變剛度彈簧：如錐形彈簧，壓縮時圈徑變化實現非線性剛度。

• 組合彈簧：并聯（增加總剛度）或串聯（降低總剛度）使用。

激光切割頭是激光切割設備的核心部件，主要負責將激光束聚焦到材料表面，實現高精度、高效率的切割。以下是關于激光切割頭的詳細介紹：

1. 主要組成

• 聚焦鏡（透鏡）：將激光束聚焦到極小的光斑（直徑通常0.1~0.3mm），提高能量密度。

• 噴嘴：引導輔助氣體（如氧氣、氮氣、空氣）吹走熔渣，保護鏡片免受污染。

• 準直鏡：調整激光束的平行度，確保聚焦效果。

• 傳感器系統：包括電容式或光學傳感器，用于實時檢測噴嘴與工件的距離（自動調高功能）。

• 冷卻系統：防止高溫損壞光學元件（水冷或氣冷）。

2. 工作原理

1. 激光生成：光纖激光器或CO?激光器產生高能激光束。

2. 光束傳輸：通過反射鏡或光纖傳導至切割頭。

3. 聚焦：通過透鏡組將光束聚焦到材料表面，瞬間熔化或氣化材料。

4. 輔助氣體：噴嘴噴出的氣體清除熔融物，保持切割縫清潔。

3. 關鍵參數

• 焦距：影響光斑大小和切割深度（短焦距適合薄板，長焦距適合厚板）。

• 噴嘴直徑：決定氣體流速和切割質量（常用直徑1~3mm）。

• 功率兼容性：需匹配激光器功率（如500W~20kW）。

• 調焦方式：手動、電動或自動調焦（適應不同材料厚度）。

4. 類型與適用場景

• 光纖激光切割頭：兼容光纖激光器，適合金屬切割（不銹鋼、碳鋼等），精度高、速度快。

• CO?激光切割頭：用于非金屬（亞克力、木材）或部分金屬，波長10.6μm。

• 高功率切割頭：用于厚板切割（如萬瓦級激光），需強化冷卻和耐高溫設計。

5. 維護與常見問題

• 鏡片清潔：定期清理聚焦鏡和噴嘴，避免污染導致功率下降。

• 同心度校準：確保激光束、噴嘴和氣體通道同軸。

• 故障排查：

• 切割質量差：檢查鏡片污染、焦距偏移或氣體純度。

• 噴嘴損壞：可能因碰撞或高溫變形，需及時更換。

6. 選型建議

• 材料類型：金屬優先選光纖激光頭，非金屬可選CO?。

• 厚度范圍：厚板需長焦距和高功率兼容頭。

• 自動化需求：帶自動調高和調焦功能的切割頭可提升效率。

7. 發展趨勢

• 智能化：集成AI實時調節參數，適應材料變化。

• 輕量化：減少運動部件慣性，提高高速切割精度。

• 超高功率：支持30kW+激光器，推動厚板切割效率。