一，切割速度对切割质量的影响

  对于给定的激光功率密度和材料，切割速度符合经验式。只要材料的切割速度与通阈值以上的激光功率密度成正比，即增加功率密度可以提高切割速度。这里所说的功率密度不仅与激光输出功率有关，还与光束质量模式有关。此外，光束聚焦系统的特点，即聚焦后的光斑大小，对激光切割也有很大影响。

  切割速度与被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。

  如果其它参数保持不变，提高切割速度的因素是：提高功率(在一定范围内，例如500~2000。W);改进光束模式(例如从高阶模到低阶模TEM00);减小聚焦光斑尺寸(如短焦透镜聚焦);切割低起蒸发能的材料(如塑料、有机玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄材料。

  特别是对于金属材料来说，激光切割速度可以在其他工艺变量保持恒定的情况下有一个相对的调节范围，仍然可以保持满意的切割质量。这种调节范围在切割薄金属时略宽于厚零件。有时，切割速度慢也会导致热熔材料的腐蚀表面排出，使切割表面非常粗糙。

  第二，调整焦点位置对切割质量的影响

  由于激光功率密度对切割速度的影响很大，镜头焦长度的选择是一个重要问题。激光束聚焦后，光斑大小与镜头焦长成正比。光束经短焦长镜头聚焦后，光斑大小小，聚焦处功率密度高，有利于材料切割;但其缺点是焦深短，调节余量小，一般适用于高速切割薄材料。由于长焦长镜头焦深较宽，只要功率密度足够，更适合切割厚工件。

  焦点和工件表面的相对位置在确定使用什么样的焦长镜头后，确保切割质量尤为重要。由于焦点处的功率密度高，在大多数情况下，焦点位置刚好在工件表面或略低于表面。在整个切割过程中，确保焦点和工件的相对位置恒定是获得稳定切割质量的重要条件。有时，镜头工作中由于冷却不良而受热，导致焦长变化，因此需要及时调整焦点位置。

  在佳位置，切缝小，效率高，切割速度可以得到切割效果。

  多数情况下，光束焦点调整到刚刚处于喷嘴下面。喷嘴与工件表面的距离一般为1。.5mm左右。

  第三，辅助气压对切割质量的影响

  一般来说，辅助气体需要用于切割材料，主要涉及辅助气体的类型和压力。通常辅助气体与激光束同轴喷射，保护镜头免受污染，吹走切割区底部的熔渣。对于非金属材料和一些金属材料，使用压缩空气或惰性气体，去除熔化和蒸发材料，抑制切割区域过度燃烧

  活性气体用于大多数金属激光切割(只要是O二是与炽热金属发生氧化放热反应，这种附加热量可以提高1/3~1/2的切割速度。

  在保证辅助气体的前提下，气体压力是一个重要的因素。当薄材料高速切割时，需要更高的气体压力来防止切口背面的粘渣(热粘渣在工件上也会损坏切边)。当材料厚度增加或切割速度缓慢时，气体压力应适当降低。为了防止塑料切边霜化，用较低的气压切割。

  激光器切割实践表明，当辅助气体为O二是其纯度对切割质量有明显影响。O2纯度降低2%会降低50%的切割速度，导致切口质量明显恶化。

  第四，激光输出功率对切割质量的影响

  对于连续波输出的激光器，激光功率的大小和模式会对切割产生重要影响。在实际操作中，为了获得更高的切割速度，或者切割更厚的材料，往往会设置大功率。然而，光束模式(光束能量在横截面上的分布)有时更为重要。此外，当输出功率增加时，模式往往略有恶化。经常可以发现，在大功率以下的焦点中获得大功率密度，获得切割质量。在激光器的整个有效工作寿命期间，模式是不一致的。光学元件的情况，激光工作混合气体的微小变化。

  综上所述，虽然影响激光切割的因素比较复杂，但切割速度、焦点位置、辅助气体压力、激光功率和模式结构是四个重要的变量。在切割过程中，如果发现切割质量明显恶化，首先要检查上述因素，及时调整。

  五.切割质量对工件特性的影响

  以下因素对激光切割质量甚至能否切割影响大：

  材料表面反射率

  对CO210激光发射的10.6mm就远红外线光束而言，非金属材料对其吸收较好，即吸收率高，而面金属材料对10。.6mm光束吸收较差，尤其是高反射率的金。.银.铜和铝金属等，一般不适合使用这种材料。CO2激光束，尤其是连续波光束切割。.对于铜金属来说，要形成足够的启动功率一般需要3kW上述，为了获得穿透效果所需的初始小孔。

  黑金属钢材料及镍.钛等对10.6mm的CO2光束具有一定的吸收率，尤其是当材料表面被加热到一定温度或氧化膜时，其吸收率会大大提高，从而获得更好的切割效果。

  对于不透明材料，吸收率=(1-反射率)，与材料表面状态相同。.与温度和波长有关。

  在加热初期，材料对光束的吸收率起着重要作用，但是一旦在工件内部形成小孔，小孔的黑体效应使材料对光束的吸收率接近100%。

  材料的表面状态

  材料的表面状态直接影响光束的吸收，特别是表面粗糙度和表面氧化层会引起表面吸收率的显著变化。在激光切割实践中，有时可以利用材料表面状态对光束吸收率的影响来提高材料的切割性能。

  六.其它因素对切割质量的影响

  割炬和喷嘴的影响

  在切割过程中，尤其是喷嘴的设计和制造对切割质量有重要影响。

  如果喷嘴选择不当或维护不当，很容易造成污染或损坏，或者由于喷嘴的圆度差或热金属飞溅造成的局部堵塞，会在喷嘴中形成涡流，导致切割性能明显恶化。有时喷嘴与聚焦光束不同轴，形成光束切割喷嘴边缘，也会影响切割质量，增加切割宽度，使切割尺寸错位。

  对于喷嘴，要特别注意两个问题。

  (1)喷嘴直径的影响。喷嘴口的大小对切割速度有一定的影响，喷嘴口的大小也影响出口处的压力分布。随着喷嘴直径的增加，由于喷气流对切割区母材的强烈冷却作用，热影响区域变窄，但也会导致切缝过宽，喷嘴尺寸难以准直。喷嘴有被光束切割的危险。而且如果切缝太窄，会阻碍高切割速度下熔渣的顺利排出。

  (2)喷嘴与工件表面间距的影响。喷嘴与工件之间的距离直接影响喷嘴气流与工件切缝之间的耦合。喷嘴离工件表面太近，会对透镜产生强烈的返回压力，削弱飞溅切割产物质点的驱散能力，不利于切割质量。但是，如果距离太远，会造成不必要的动能损失，不利于有效切割。一般来说，喷嘴与工件之间的距离应控制在1~2。mm现代激光切割系统的割炬配备电感或电容式传感器反馈装置，以自动调节两者之间的距离。

  外部光路系统的影响

  通过外光路系统的传输(包括反射和透射)，激光射出的原始光束以极高的功率密度准确地照射到工件表面。

  应定期检查外光路系统的光学元件.及时调整，确保切割炬在工件上方运行时，光束正确传输到镜头中心，聚焦成小光点，高质量切割工件。光学元件的任何位置一旦发生变化或污染，都会影响切割质量，甚至导致切割无法进行。

  外光路镜片被气流中的杂质污染，被切割区域的飞溅质点粘合，或者镜片冷却不足，会使镜片过热，影响光束的能量传递。光路准直度漂移导致严重后果，过热镜头会导致焦点失真，甚至危及镜头本身。

  一旦光学元件被污染甚至粘在切割产品的小质点上，清洁它们是一个重要的问题，经常被忽视。以下是一些清洁要点:

  (1)镜头清洗:将镜头纸弯成几折，用几滴分析纯丙酮浸泡;用浸湿的镜头纸轻轻擦拭镜头表面，注意不要用手指按压镜头;重复几次，直到镜头表面清洁。.镜面上没有污垢和残留痕迹;用干空气吹干;如有必要，用几滴丙酮打湿的镜头纸卷成杆子，轻轻擦洗镜片表面，去除重污点。

  需要注意的是，丙酮容易从空气中吸收水分，污染丙酮本身，所以要盖上丙酮瓶，千万不要把清洗过的丙酮液倒回新的丙酮瓶里。

  (2)反射镜镜片的清洗:从镜架上拆下镜片;镜面朝上，镜头纸放在镜面上;在镜头纸上滴几滴丙酮，轻轻拉动镜头纸拉过镜面;重复上述过程，直到镜面清洁，镜面上没有污垢和污渍;然后把镜头放在镜头座上。

  如果用钼镜作为反射镜，可以用水(肥皂水或含洗涤剂的水)清洗镜面，因为不能涂层，抛光后可以直接使用。但是其他表面有涂层的镜片不能用水清洗，因为很多涂层溶于水，镜片会被破坏。