激光切割的主要切割參數(shù)有:光束橫模、激光功率、偏振方向、切割速度、輔助氣體及其流量、焦距和離焦量。
1、光束橫模
光束橫模可分為基模(高斯模)、低階模、多模三類。在激光功率一定的情況下,基模是最理想的切割模式,而單模又優(yōu)于多模。
2、激光功率
激光功率與被切割材料的物理性能、厚度及切割機(jī)理密切相關(guān)。材料的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性愈高,厚度愈大,所需激光功率也愈大。同一材料的氣化切割所需功率最*大,熔化切割次之,氧氣切割最小。
3、偏振方向
光是偏振方向垂直于傳播方向的橫波,若偏振方向平行于割縫線,吸收光能的效果很好,切口窄且平行;若二者成一定角度,則吸收光能減少,切割速度降低,切口粗糙,寬且不直;若二者垂直,效果更差。
4、切割速度
在其他參數(shù)一定的情況下,切割速度顯然取決于板厚和切口寬度。
5、輔助氣體及其流量
激光氧氣切割時(shí),輔助氣體可與被割金屬發(fā)生放熱反應(yīng)以提供部分能量,并能吹去熔渣和起保護(hù)聚焦鏡作用;激光熔化切割與氣化切割時(shí),輔助氣體用于吹去熔化和蒸發(fā)材料,并對(duì)切割區(qū)起冷卻作用,還有抑制等離子云負(fù)面效應(yīng)能力。因此,在切割可氧化金屬時(shí),多使用氧作輔助氣體;而切割不易氧化金屬和非金屬時(shí),多使用氮作輔助氣體,以實(shí)現(xiàn)其吹除和冷卻兩大功能。流量則與氣體壓力相關(guān),其他參數(shù)不變時(shí)存在與最*大切割速度相對(duì)應(yīng)的氧氣壓力。氧純度對(duì)切割速度也有顯著影響,降低2%氧的純度(體積分?jǐn)?shù))可降低50%的切割速度。
6、焦距和離焦量
焦距的大小會(huì)直接影響束斑直徑和焦點(diǎn)處功率密度,離焦量則影響切口寬度和切割深度。焦距短,則束斑直徑小,功率密度高,切割速度快,但焦深也小。故薄板宜用短焦距,厚板在功率密度足夠的前提下,以長(zhǎng)焦距為宜。