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說(shuō)到激光切割質(zhì)最重要的是要求切縫窄、切邊平行度好、切割表面光滑和切縫背面無(wú)粘渣。當(dāng)然，還希望切邊熱損傷小以及切口處輪廓清晰。

1.模式和功率

這兩個(gè)光束參數(shù)關(guān)系密切，直接影響切割機(jī)性能，所以將兩者拿到一起討論。激光器的性能特征最為重要，因?yàn)楦邚?qiáng)熱源可以氣化材料，對(duì)熱量的控制基本上決定了切割質(zhì)量。激光器的主要性能特征在于影響照射到工件表面功率密度的光束特征。

（1）模式，激光束斷面能量分布稱為模式，用TEM表示，意指橫截面上電磁能分布~它直接與光束的聚焦能力有關(guān),相當(dāng)于機(jī)械切割刀具的尖銳度。最低階模或基模以TEM10表示，其斷面光束能最分布近似于高斯曲線分布.具有這種模式的光束可聚焦到最小的光斑尺寸和有限場(chǎng)深的量密度。軸向快流激光器的通常模式是TEM00或TEM10，被稱為低階模，它提供的光束兼顧了功率密度與場(chǎng)深兩者的良好組合。高階?；蚨嗄９馐鴶嗝嫣卣魇悄茏顝闹行南蛲鈹U(kuò)散，導(dǎo)致較大光斑尺寸和能量集中程度較低，與相同功率輸入的低階模激光束比，猶如一把鈍的切割工具，這種模式的激光器校適于厚板焊接與熱處理.①高斯棋（TEMoo）—斷面光束能量達(dá)到高斯分布，它可以密集地聚焦獲得集中的最高能貴。這種模式典型地出現(xiàn)在千瓦以下的激光器。②低階模（TEM,）接近高斯模并具有它的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，典型地出現(xiàn)在l~2kW中功率歎光器。③多模——高階模的混，均勻地分布能量,適于厚板焊接與熱處理，出現(xiàn)在的高功率激光器。

（2）輸出功率。激光金屬切割機(jī)是以輸出功率的瓦數(shù)來(lái)標(biāo)定的。激光切割是一個(gè)熱過程.激光束產(chǎn)生的熱量與激光器的容量有褂冢盡管高質(zhì)最輸出300W激光足夠切割紙類產(chǎn)品，但它產(chǎn)生的熱景卻不足以有效地耦合到鋁。設(shè)其它變量（如功率分布、光斑尺寸等）不變，提高功率可增加切割速度或能切割較厚斷面的材料。

（3）穩(wěn)定性。切割質(zhì)董要靠應(yīng)用始終一致的光束能量和質(zhì)量來(lái)保證，所以激光輸出的穩(wěn)定性是切割的一大關(guān)鍵因素，這里包括保持不波動(dòng)的輸出能量（功率穩(wěn)定性）、一致的光束質(zhì)量（模式穩(wěn)定性）和光路準(zhǔn)直穩(wěn)定性。如果這些因素中任何一個(gè)在不短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的波動(dòng)超過一定的百分比，將導(dǎo)致光束質(zhì)量明顯下降。

2.激光束的偏振就象任何類型電磁波傳輸一樣，激光束也具有相互成90°并與光束運(yùn)行方向垂直的電、磁分矢最，在光學(xué)領(lǐng)域習(xí)慣上把電矢量方向作為激光束偏振方向.在切割金屬和陶瓷時(shí)明顯表現(xiàn)出的切邊質(zhì)貴不一致，如切縫、切邊粗糙度、垂直度的變化，就是偏振效應(yīng)引起的，它能不可預(yù)測(cè)地影響到瞬間耦合到材料的光束能量的吸收程度。如圖15-29所示，切割方向與光束偏振相平行時(shí)，切縫窄、切邊平直.當(dāng)切割方向從偏振面移開，就會(huì)導(dǎo)致能量吸收的遞減。切割速度越饅，切口越寬，切邊粗糙并與材料表面不垂直。一旦切割方向與偏振面完全垂直，則切邊不再傾斜，切割速度越慢，切口越寬，切割質(zhì)最顯得越粗糙。但對(duì)復(fù)雜形狀工件來(lái)說(shuō)，很難始終保持偏振方向平行于切割方向，為此，現(xiàn)代激光切劄系統(tǒng)已配備一種光學(xué)鏡片，以獲得等量耦合消除不均一性，而不管切割方向如何，這種鏡片稱為圓偏振鏡。

3.激光束的聚焦

利用激光束的熱量進(jìn)行切割，必須把激光器射出的原始光束經(jīng)過透鏡聚焦，才能形成高能量（功率）密度。聚焦后的光斑直徑依據(jù)衍射理論町從公式D=2.4F算出（這里A是光束波長(zhǎng)，對(duì)C02激光束是10.6um,F是所用光學(xué)系統(tǒng)的系數(shù)），但實(shí)際上都是通過實(shí)測(cè)獲得的。通常推荇硒化鋅（ZnSe）作為透鏡材料，兩面鍍防反射膜。硒化鋅鏡片既可透過C02激光束進(jìn)行聚焦，也能透過通常作工件對(duì)中用的可見氦-氖（He-Ne）光。激光器射出的原始光束通過透鏡會(huì)聚到焦點(diǎn)，隨后向遠(yuǎn)處散射，產(chǎn)生焦點(diǎn)（錐點(diǎn)）兩側(cè)的兩個(gè)錐形。焦點(diǎn)處功率密度最高。透鏡焦距長(zhǎng)，聚焦光斑大，功率密度就相對(duì)較低，但焦深大，操作容許度也大；反之，透鏡焦距短，光斑小，功率密度高，但焦深也小。

4.脈沖波光束

通常，用連續(xù)波激光束切割工件角部，由于切割機(jī)床運(yùn)作需要，機(jī)床先減速后增速通過角K,使角周圍堆積起來(lái)的熱置無(wú)法及時(shí)散去，引起角部切割區(qū)材料過燒，影響切割質(zhì)量。現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)所使用的激光器在連續(xù)波的基礎(chǔ)上也能發(fā)射脈沖波。這樣,當(dāng)切割角區(qū)時(shí)可使用同步脈沖波，及時(shí)調(diào)節(jié)功率以與角區(qū)切割速度變化柑適應(yīng)。當(dāng)角區(qū)切割完成再度在直線方向運(yùn)行時(shí)，激光束將回復(fù)到連續(xù)波切割。使用同步脈沖波激光來(lái)，明顯地改善了工件角區(qū)切割質(zhì)量。