激光切割頭是激光切割機的核心部件之一，負責將激光器產生的高能激光束聚焦到工件表面，實現材料的精準切割。其性能直接影響切割質量、速度和穩定性。以下是關于激光切割頭的詳細介紹：

1. 主要組成結構

• 光纖接口：連接激光器的光纖輸出端，確保激光高效傳輸。

• 準直鏡（Collimator）：將發散的光束準直為平行光，通常為焦距較長的透鏡。

• 聚焦鏡（Focusing Lens）：將平行光聚焦到工件表面，決定焦點位置和光斑大小（常見焦距50mm~200mm）。

• 保護鏡（Protective Lens）：防止切割產生的熔渣、灰塵污染內部光學元件，需定期更換。

• 噴嘴（Nozzle）：控制輔助氣體（如氧氣、氮氣）的流向和壓力，吹走熔渣并冷卻切割區域（不同孔徑適應不同材料）。

• 水冷/氣冷系統：高功率切割頭需冷卻以防止過熱。

• 傳感器模塊（可選）：如電容式或光學式高度跟蹤系統，實時調整切割頭與工件的距離。

2. 工作原理

1. 光束傳輸：激光通過光纖傳入切割頭，經準直鏡調整為準直光束。

2. 聚焦：聚焦鏡將光束匯聚成極小的光斑（直徑可小于0.1mm），能量密度

3. 材料作用：高能光斑使材料瞬間熔化或汽化，輔助氣體吹走熔融物，形成切割縫。

4. 動態調節：自動調焦系統根據材料厚度調整焦點位置（如穿孔時抬高焦點，切割時降低）。

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德國進口precitec 切割頭P0589-427-00015 

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PRECITEC  OG Y D22.35 d4

3. 關鍵參數

• 功率兼容性：匹配激光器功率（如500W~20kW），高功率需特殊設計散熱和防反射。

• 焦距：影響切割深度和精度。短焦距（如50mm）適合薄板高精度，長焦距（如150mm）適合厚板。

• 光斑質量：聚焦光斑越小，切割越精細（常見0.05~0.3mm）。

• 調焦方式：手動、電動或自動調焦，后者可適應不同材料厚度。

• 噴嘴類型：單層（標準切割）、雙層（高精度）、錐形（防濺射）等。

4. 類型與應用

• 標準切割頭：用于常規金屬（碳鋼、不銹鋼）和非金屬（亞克力、木材）切割。

• 高功率切割頭：配備強化冷卻系統，適用于萬瓦級激光切割厚板。

• 三維切割頭：帶多軸聯動功能，用于汽車零部件等復雜曲面切割。

• 超快激光切割頭：適配皮秒/飛秒激光，用于脆性材料（玻璃、陶瓷）精密加工。

5. 維護與常見問題

• 日常維護：

• 定期清潔鏡片（使用無水乙醇和無塵紙）。

• 檢查噴嘴是否堵塞或磨損。

• 確保冷卻系統正常運行。

• 常見故障：

• 切割質量下降：鏡片污染或損傷、焦點偏移。

• 噴嘴燒損：氣體壓力不足或材料反濺。

• 高度跟蹤失效：傳感器臟污或校準異常。

6. 選型建議

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• 根據材料：金屬切割優選高功率光纖激光頭，非金屬可選CO?激光頭。

• 根據厚度：厚板需長焦距和高功率（如150mm焦距+6kW激光器）。

• 功能需求：自動化生產建議選擇帶自動調焦和高度跟蹤的型號。

7. 發展趨勢

• 智能化：集成AI實時調節切割參數。

• 輕量化：減少運動部件慣性，提升高速切割精度。

• 復合加工：結合激光清洗、焊接等功能。