激光切割的主要切割參數有: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、厚度及切割機理密切相關。材料的熔點、導熱性、導電性愈高,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,輔助氣體可與被割金屬發生放熱反應以提供部分能量,并能吹去熔渣和起保護聚焦鏡作用;激光熔化切割與氣化切割時,輔助氣體用于吹去熔化和蒸發材料,并對切割區起冷卻作用,還有抑制等離子云負面效應能力。因此,在切割可氧化金屬時,多使用氧作輔助氣體;而切割不易氧化金屬和非金屬時,多使用氮作輔助氣體,以實現其吹除和冷卻兩大功能。流量則與氣體壓力相關,其他參數不變時存在與最*大切割速度相對應的氧氣壓力。氧純度對切割速度也有顯著影響,降低2%氧的純度(體積分數)可降低50%的切割速度。
6、焦距和離焦量
焦距的大小會直接影響束斑直徑和焦點處功率密度,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,以長焦距為宜。