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Der Laserstrahl wird im Bearbeitungskopf durch optische Elemente abschließend geformt, so z.B. zum Laserschneiden oder zum Laserschweißen durch eine Linse fokussiert. Ferner werden über den Bearbeitungkopf notwendige Zusätze dem Bearbeitungsprozess zugeführt wie Schneid- oder Schutzgase. Sensoriken zur Abstandsregelung zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück oder zur Prozessbeobachtung können bei Bedarf in den Bearbeitungskopf integriert werden.

Der Bearbeitungkopf als optische Komponente umfasst mehrere Elemente, die jeweils verschieden ausgebildet sind. Dies sind:

der Befestigungsflansch
der Linsenhhalter
der Tubus
der Düsensteller
die Strahlaustrittsdüse

Folgende Varianten können von FEHA bezogen werden. Die nachfolgend angegebenen Baugrößen berücksichtigen nicht die Anschlüsse für elektrische Signale, die Prozess- und Spülgase sowie die Kühlung.

Die mit * gekennzeichneten Elemente werden im Falle der kapazitiven Höhenabtastung genutzt.

Bezeichnung	Bauart	Element- durchmesser	Bauhöhe in Funktion
Befestigungsflansch	einfach	78 mm	10 mm
Befestigungsflansch	mit integriertem Kollisionsschutz	92 mm	79 mm
Linsenhalter	Strahldurchlass 30mm (Linsen Ø 1,5")	78 mm	37 mm
Linsenhalter	Strahldurchlass 22mm (Linsen Ø 1,1")	78 mm	37 mm
Tubus	einfach für Brennweiten 2,5"	40 mm	28 mm
	3,75"		60 mm
	5,0"		90 mm
	7,5"		155 mm
	10"		219 mm
	15"		310 mm
	mit integrierter Strömungsführung für Brennweiten 3,75"	abnehmend von 55 mm auf 46 mm	60 mm
	5,0"		91 mm
	7,5"		155 mm
	höhenverstellbar für Brennweiten* 5,0"	64 mm	47±5 mm
	7,5"	64 mm	110±5 mm
Düsensteller	einfach höhenverstellbar	30 mm	0- 8 mm
Düsensteller	mit elektrischer Isolierung*	54 mm	55 mm
Strahlaustrittsdüse	für einfachen Düsensteller	von 18 mm auf 4 mm	10 mm
Strahlaustrittsdüse	bei elektrischer Isolierung*	von 28 mm auf 5 mm	8 mm

Bei der Bearbeitung nicht ebener Bauteile oder auch beim Laserschneiden von ebenen Platten, bei welchen ausgeschnittene Teile sich hochstellen können, empfiehlt sich der Einsatz des Kollisionsschutzes, sofern eine kapazitive Höhenabtastung nicht vorgesehen ist oder auch nicht zum Einsatz kommen kann. Der federmechanische Kollisionsschutz ermöglicht dem Bearbeitungkopf im Falle einer Kollision ein seitliches Wegklappen und schaltet die Maschine dabei zur Vermeidung von Kollisionsschäden sofort ab.

Linsenhalter sind für Linsen der Durchmesser 1,1" oder 1,5" verfügbar, wobei die Linsendicke je nach zu verwendendem Prozessgasdruck wählbar ist. Der Bearbeitungkopf kann für das Laserschmelzschneiden mit Drücken von bis zu 20 bar beaufschlagt werden. Zur Kühlung der Linse befinden sich an dem Linsenhalter Anschlüsse für die Kühlwasserzufuhr und den Wasserabfluss. Die Linse wird in Richtung Strahlquelle durch die in den Stahlengang eingeblasene Spülluft und in Richtung Werkstück durch das abströmende Prozessgas vor Verschmutzung geschützt. Die Gaseinlässe beiderseits der Linse erfolgen jeweils über eine größere Anzahl ringförmig angeordneter Düsen, die über Gaskanäle mit dem jeweiligen Gasanschluss verbunden sind.

Die Tubuslänge ist je nach verwendeter Linsenbrennweite auszuwählen. Bei Anwendungen mit hohem Prozessgasdruck wie dem Laserschneiden oder -bohren reicht der Tubus in einfacher Bauart aus. Im Falle niedriger Prozessgasdrücke wie bei dem Laserschweißen oder bei der Laseroberflächenbearbeitung (z.B. Laserhärten) empfiehlt sich die Verwendung eines Tubus mit einer integrierten Strömungsführung, um die Linsenverschmutzung zu minimieren. Ein Tubus kürzerer Bauart mit integrierter Höhenverstellung erlaubt den Einbau einer kapazitiven Höhenabtastung.

Der einfache Düsensteller ermöglicht durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben in den Tubus eine definierte Positionierung des Strahlfokus in Bezug auf die Entfernung zur Öffnung der Strahlaustrittsdüse. Im Falle der kapazitiven Höhenabtastung sorgt der Düsensteller dafür, dass die Strahlaustrittsdüse gegen den Bearbeitungskopf elektrisch isoliert ist und verfügt über den elektrischen Anschluss zur Lageregelungselektronik.

Für Anwendungsfälle, in denen der Zugang zum Bearbeitungsort beengt ist, bietet FEHA schlanker gebaute Bearbeitungsköpfe an. Der Durchmesser des Linsenhalters beträgt hier nur 55 mm. Der Tubus, wiederum lieferbar für verschiedene Brennweiten, läuft konisch zu. Die Strahlaustrittsdüse wird direkt in den Tubus eingeschraubt, so dass die Lage des Strahlfokus in Bezug auf die Düsenöffnung fest vorgegeben ist.

Die beschriebenen Bearbeitungköpfe sehen keine seitliche Verschiebung der Düsenöffnung zum Linsenhalter vor. Aufgrund der hohen Fertigungsgenauigkeit bei der Herstellung unserer Bearbeitungsköpfe und der übersichtlichen Strahljustagemöglichkeiten bei den von uns angebotenen Strahlumlenkern, mit denen der Laserstrahl in den Bearbeitungskopf gelenkt werden kann, ist dies auch nicht nötig. Lässt der Strahlengang jedoch keine hinreichend genaue Vorjustierung des Strahls zu, werden von FEHA optional Bearbeitungskopfträger mit justierbarer seitlicher Verschiebung oder einstellbarer Verkippung angeboten.

Optional sind die Bearbeitungsköpfe zusammen mit einer pneumatischen Verfahreinrichtung lieferbar, mit der zwei Fokuslagen über die Anlagensteuerung angefahren werden können, um z.B. Schneid- und Schweißaufgaben ohne Unterbrechung hintereinander an einem Bauteil auszuführen. Besteht bei Verwendung der kapazitiven Höhenabtastung nicht die Möglichkeit, das Abstandssignal in die Ansteuerung der Maschinen-z-Achse einzubinden, kann auch eine autark arbeitende Zustellachse mit Lageregelung von FEHA bezogen werden.