激光切割機從能量光纖出來的光，它是一個點光源，是有發散角（θ）的，如果我們把這個點光源放置于光纖準直鏡的焦點上，我們知道：從一個聚焦鏡（準直鏡其實際上把聚焦鏡反過來用）的焦點上發出的光，經過聚焦鏡之后就變成了平行光。那么經過這個準直鏡之后出來的光束直徑是多大，計算公式就是2F*tag（1/2*θ），如發散角是10°，F=150mm，那么從準直鏡出來的光束直徑就=2*150*tag（5°）=26.2466mm。經過光纖準直鏡之后，激光進入光纖切割機的聚焦鏡，一般來說，準直鏡焦距÷聚焦鏡焦距=聚焦后能量密度相對于之前的密度比，比如：準直鏡焦距是75mm，聚焦鏡焦距是150mm，75÷150=1/2，這個意思就是經過聚焦鏡之后聚焦光斑的面積相比于從剛從能量光纖出來的點光源的面積大一倍，能量密度是原來的1/2。

光纖激光切割機

一、大家會疑問：能量密度集中不是更好嗎？為什么要降低光能量密度呢？主要有幾個原因：

1、如果聚焦鏡的焦距越短，聚焦鏡的焦深就越淺，焦深淺就容易導致切不深；

2、焦距越短，聚焦點越小，切縫就越小，縫小不利于切割出來熔渣的掉落，導致切不透。所以我們一般盡量使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機的聚焦鏡。

二、問題又來了，我們為什么不用長焦距的準直鏡？這里涉及到兩個方面的原因：

1、用長焦距的光纖準直鏡，需要更大的鏡片直徑，會導致機械設計比較麻煩；

2、用長焦距的光纖準直鏡會導致在聚焦的時候，對光纖切割機的聚焦點很敏感，一旦偏離聚焦鏡焦點一點點就會出現切不透的現象出現，這也就是我們一般光纖切割機的聚焦一般在：60-100mm之間的原因。
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光纖激光切割機的工作原理是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割與其他熱切割方法相比較，具體優勢可概括為如下幾個方面：
1、切割質量好：由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能夠獲得較好的切割質量。①激光切割切口細窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達±0.05mm。②切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為**一道工序，無需機械加工，零部件可直接使用。③材料經過激光切割后，熱影響區寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現較為規則的長方形。
2、切割效率高：由于激光的傳輸特性，光纖激光切割機上一般配有多臺數控工作臺，整個切割過程可以全部實現數控。操作時，只需改變數控程序，就可適用不同形狀零件的切割，既可進行二維切割，又可實現三維切割。

光纖激光切割機相比其他切割機的切割優勢

3、切割速度快：用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達15000px/min；切割5mm厚的聚丙烯樹脂板，切割速度可達30000px/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定，既可節省工裝夾具，又節省了上、下料的輔助時間。
4、非接觸式切割：激光切割時割炬與工件無接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”，只需改變激光器的輸出參數。激光激光機在切割過程噪聲低，振動小，無污染。
5、切割材料的種類多：與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類多，包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料，由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同，表現出不同的激光切割適應性。
綜上，從市場情況看，激光加工市場穩步增長，在宏觀經濟和工業需求疲軟的背景下，激光加工裝備憑借其在高端加工市場中的業務需求仍然保持了行業規模的穩健增長，在技術領域，激光加工較于傳統機床切削加工和其他熱加工，具有多重技術優勢，與高端加工市場要求的高精度、低磨損、**率等要求相吻合。

資訊來源： 光纖激光切割機