大功率激光切割能力

（1）切割厚板的厚度不斷提升

目前大功率激光切割機(jī)切割鋁合金板材厚度可達(dá)40mm，不銹鋼板材厚度可達(dá)130mm，隨著大功率激光切割機(jī)技術(shù)的不斷升級(jí)，切割材料的厚度還會(huì)不斷增加，加工厚板的價(jià)格會(huì)逐漸降低，并加快促進(jìn)大功率激光切割機(jī)在厚板領(lǐng)域中的應(yīng)用[3]。

（2）切割中薄板的效率倍增

①切割厚度為3～10mm的不銹鋼板材時(shí)，10 000W激光切割機(jī)的切割速度是6000W的兩倍以上。②10 000W激光切割機(jī)在碳素鋼的切割應(yīng)用中，可以達(dá)到18～20mm/s的快速亮面切割，是普通標(biāo)準(zhǔn)切割速度的兩倍。③可以用壓縮空氣或氮?dú)馇懈?2mm以內(nèi)的碳素鋼板，切割效率是氧氣切割碳素鋼速度的6~7倍。

自動(dòng)更換噴嘴

（1）手動(dòng)更換噴嘴模式

切割中根據(jù)切割材料的厚度及材質(zhì)需要更換噴嘴，多年來(lái)一直采用人工手動(dòng)更換噴嘴的形式，這樣不僅效率低下，需要技術(shù)人員重復(fù)勞動(dòng)，而且難以保證更換后的精度和穩(wěn)定性。如何、快速地更換噴嘴，并保證每次更換都萬(wàn)無(wú)一失并保持精度，是激光切割領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難題。

（2）自動(dòng)更換噴嘴技術(shù)

大功率激光切割機(jī)應(yīng)用了噴嘴自動(dòng)更換的功能?？蓪?shí)現(xiàn)噴嘴的自動(dòng)更換、激光頭的標(biāo)定、噴嘴全自動(dòng)清洗等功能，降低了人工重復(fù)勞動(dòng)量。噴嘴自動(dòng)更換時(shí)在觸摸屏上操作相應(yīng)的命令即可實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)更換噴嘴技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了更換噴嘴時(shí)的定位精度和工作穩(wěn)定性。

2）配套了完善的控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的材質(zhì)和不同的板厚自動(dòng)更換噴嘴的型號(hào)和規(guī)格，減少了由人工來(lái)更換的時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)效率。

3）自動(dòng)更換噴嘴為全封閉式的防護(hù)裝置，為噴嘴設(shè)備和人身安全提供了很好的保障。

對(duì)于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)光程長(zhǎng)短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來(lái)的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國(guó)內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些的裝置供用戶選用：

（1）平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。

（2）在切上增加一獨(dú)立的移動(dòng)透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個(gè)相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)或光軸移動(dòng)時(shí),光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時(shí)移動(dòng),使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)加工區(qū)域內(nèi)保持一致。

（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時(shí),自動(dòng)控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。

（4）飛行光路切割機(jī)上增加x、y方向的補(bǔ)償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時(shí)使補(bǔ)償光路縮短；反之當(dāng)切割近端光程減小時(shí),使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長(zhǎng)度一致。