1、焦点位置调整对切割质量的影响

 

由于激光功率密度对切割速度影响很大，透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比，光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小，焦点处功率密度很高，对材料切割很有利;但它的缺点是焦深很短，调节余量小，一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深，只要具有足够功率密度，比较适合切割厚工件。

 

在确定使用何种焦长的透镜以后，焦点与工件表面的相对位置对保证切割质量尤为重要。由于焦点处功率密度高，大多数情况下，切割时焦点位置刚处在工件表面，或稍微在表面以下。在整个切割过程中，确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件。有时，透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化，这就需要及时调整焦点位置。

 

当焦点处于较佳位置时，割缝较小、效率较高，较佳切割速度可获得较佳切割结果。

 

在大多数应用情况下，光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.0mm左右。

 

2、辅助气体压力对切割质量的影响

 

一般情况下，材料切割都需要使用辅助气体，问题主要牵涉到辅助气体的类型和压力。通常，辅助气体与激光束同轴喷出，保护透镜免受污染并吹走切割区底部熔渣。对金属材料，使用压缩空气或惰性气体，处理融化和蒸发材料，同时抑制切割区过度燃烧。

 

对大多数金属激光切割则使用氧气，形成与炽热金属发生氧化放热反应，这部分附加热量可提高切割速度1/3～1/2。

 

在确保辅助气体前提下，气体压力大小是个极为重要的因素。当高速切割薄型材料时，需要较高的气体压力以防止切口背面粘渣(热粘渣到工件上还会损伤切边)。

 

激光切割实践表明，当辅助气体为氧气时，它的纯度对切割质量有明显影响。氧气纯度降低2%会降低50%的切割速度，并导致切口质量明显变差。

 

3、激光输出功率对切割质量的影响

 

对连续波输出的激光器来说，激光功率大小和模式好坏都会对切割发生重要影响。实际操作时，常常设置较大功率以获得较高的切割速度，或用以切割较厚材料。但光束模式(光束能量在横断面上的分布)有时显得更加重要，而且，当提高输出功率时，模式常随之稍有变差。常可发现，在小于大功率状况下焦点处却获得较高功率密度，并获得较佳切割质量。在激光器整个有效工作寿命期间，模式并不一致。光学元件的状况、激光工作混合气体细微的变化和流量波动，都会影响模式机构。

 

综上所述，虽然影响激光切割的因素较为复杂，注意以下3点，焦点位置、辅助气体压力和激光功率及模式结构就能切割出满意的工件来，在切割过程中，如发现切割质量明显变差，就首先要检查以上讨论的因素并及时加以调控。