レーザー切断機は板金加工の一次技術革命であり、現在の板金加工のよく見られる手段の一つであり、レーザー切断機は柔軟性化の程度が高く、切断速度が速く、生産効率が高く、製品の生産周期が短く、顧客のために広範な市場を勝ち取った。現在市場に出回っている薄板分野の加工のほとんどはレーザー切断機を使用しており、効率の高さと精度の高い特徴は広く推奨されている。さらに、厚板分野でもプラズマと炎の市場の一部を取って代わった。しかし、調整が適切でなければ、レーザー切断機の切断効果にも影響を与え、具体的には、切断効果に重要な6つの要因がある。

1、切断速度が切断効果に与える影響

所与のレーザーパワー密度と材料に対して、切断速度は1つの経験式に符合して、通閾値以上であれば、材料の切断速度はレーザーパワー密度に比例して、つまりパワー密度を増加することは切断速度を高めることができる。ここでいうパワー密度は、レーザ出力パワーだけでなく、ビーム品質モードにも関係している。また、ビーム集束システムの特徴である集束後のスポットサイズもレーザカットに大きな影響を与える。切断速度は、切断された材料の密度（比重）と厚さに反比例する。

他のパラメータが一定のままである場合、切断速度を高める要素は：電力を高める（一定の範囲内、例えば500〜2000 W）、ビームパターンを改善する、焦点スポットのサイズを小さくする（例えば、短焦点レンズを用いて焦点を合わせる）、プラスチック、有機ガラスなどの低初期蒸発エネルギーをカットする材料、低密度材料（白松など）を切断する、薄い材料を切断する。

特に金属材料については、他のプロセス変数が一定に維持されている場合、レーザー切断速度は、薄い金属を切断するときに厚肉よりも少し広く見えるように、比較的調整範囲を有することができ、依然として満足のいく切断品質を維持することができる。切断速度が遅いと、熱融材を排出するアブレーション口表面が粗くなることもある。

2、焦点位置調整が切断品質に与える影響

レーザパワー密度は切断速度に大きな影響を与えるため、レンズ焦点長の選択は重要な問題である。レーザービームの集束後のスポットの大きさはレンズの焦点長に比例し、ビームは短焦点長レンズを介して集束後のスポットの大きさは小さく、焦点におけるパワー密度は高く、材料の切断に有利である、しかし、その欠点は焦点深度が短く、調節余裕が小さく、一般的に薄型材料の高速切断に適していることである。望遠長レンズには広い焦点深度があるため、十分な電力密度があれば、厚いワークを切断するのに適しています。

どのような焦点長のレンズを使用するかを決定した後、焦点とワーク表面の相対位置は切断品質を保証するために特に重要である。焦点では電力密度が最も高いため、切断時の焦点位置はワークの表面にあるか、わずかに表面より下にあることが多い。切断プロセス全体にわたって、焦点とワークの相対位置が一定であることを確保することは、安定した切断品質を得るための重要な条件である。レンズ動作中に冷却不良で熱を受けて焦点長が変化することがあり、焦点位置をタイムリーに調整する必要がある。

焦点が最適な位置にある場合、切れ目が最小で効率が最も高く、最適な切断速度で最適な切断結果を得ることができます。ほとんどの用途では、ビーム焦点はノズルの下にあるばかりに調整されます。ノズルとワークの表面間隔は一般に1.5 mm程度である。

3、補助ガス圧力が切断効果に与える影響

一般的に、材料切断には補助ガスを使用する必要があり、問題は主に補助ガスのタイプと圧力に関連している。一般に、補助ガスはレーザービームと同軸に噴出され、レンズを汚染から保護し、切断領域の底部スラグを吹き飛ばす。非金属材料と一部の金属材料に対して、圧縮空気または不活性ガスを使用して、溶融および蒸発材料を除去し、同時に切断領域の過燃焼を抑制する。

ほとんどの金属レーザー切断には活性ガス（O2であれば）を使用して、熱熱金属との酸化放熱反応を形成し、この部分の付加熱は切断速度の1/3〜1/2を高めることができる。

補助ガスを確保する上で、ガス圧力の大きさは極めて重要な要素である。薄型材料を高速で切断する場合、切欠き裏面のスラグ付着を防止するためには、高いガス圧力が必要である（熱スラグがワークに付着しても切欠きを損傷する）。材料の厚さが増加したり、切断速度が遅い場合は、ガス圧を適切に低下させることが望ましく、プラスチックの縁切り霜化を防止するためにも、より低いガス圧で切断することが望ましい。

レーザー切断の実践により、補助ガスがO2である場合、その純度は切断品質に明らかな影響を与えることが明らかになった。O2純度が2%低下すると切断速度が50%低下し、切断品質が著しく低下する。

4、材料表面反射率

CO2レーザから放出される10.6 mm遠赤外ビームに対して、非金属材料はそれに対して吸収が良く、すなわち高い吸収率を持っている、金属材料は10.6 mmビームに対して吸収が悪く、特に高い反射率を持つ金、銀、銅、アルミニウム金属などは、一般的にCO2レーザービーム、特に連続ビームで切断するのに適していない。アルミニウム、銅金属にとって、十分な開始電力を形成するには一般的に3 kW以上が必要であり、透過効果を得るために必要な初期の小孔が必要である。黒色金属鉄鋼系材料及びニッケル、チタンなどは10.6 mmのCO2ビームに対して一定の吸収率があり、特に材料表面が一定の温度又は酸化膜に加熱されると、その吸収率は大幅に向上し、良好な切断効果を得ることができる。不透明な材料に対して、吸収率＝（1−反射率）であり、材料の表面状態、温度及び波長と関係がある。

材料はビームの吸収率の大きさに対して加熱の開始段階で重要な役割を果たしているが、一旦ワーク内部の小孔が形成されると、小孔の黒体効果は材料のビームに対する吸収率を100%に近づける。

材料の表面状態はビームの吸収に直接影響し、特に表面粗さと表面酸化層は表面吸収率の顕著な変化をもたらす。レーザー切断の実際には、材料の表面状態がビーム吸収率に与える影響を利用して材料の切断性能を改善することができる場合がある。

5、トーチとノズルの影響

切断トーチの設計と製造は、良好な切断品質の獲得に重要な影響を与え、特にノズルである。ノズルの不適切な選択やメンテナンスが悪いと汚染や損傷を与えやすい、あるいはノズル口の丸みが悪い、あるいは熱金属スパッタによる局所的な閉塞は、ノズルに渦を形成し、切断性能が明らかに悪くなる。時には、ノズル口はフォーカスビームとは軸が異なり、ビームせん断ノズルのエッジを形成し、エッジカット品質にも影響し、スリット幅を増加させ、切断寸法をずらすことができる。ノズルにとって、特に2つの問題、すなわちノズル直径、およびノズルとワークの表面間隔の問題に注意しなければならない。

6、外光路システムの影響

レーザから出射された元の光ビームは、外光路システムを介した伝送（反射と透過を含む）であり、極めて高い電力密度でワークの表面に正確に照射される。

外光路システムの光学素子は定期的に検査し、適時に調整し、切断トーチがワークの上で運転している間に、ビームがレンズの中心に正確に伝送され、小さな光点に焦点を合わせ、ワークを高品質に切断することを確保しなければならない。いずれかの光学素子の位置が変化したり汚染されたりすると、切断品質に影響を与え、切断ができなくなることもあります。

外光路レンズは気流中の不純物汚染と切断区のスパッタ質量点接着を受けたり、レンズの冷却が不足したりすると、レンズが過熱し、ビームのエネルギー伝達に影響を与える。光路のコリメート度のドリフトを引き起こして深刻な結果をもたらし、レンズの過熱は焦点歪みを生じ、レンズ自体を危険にさらすこともある。

以上はレーザー切断機の切断効果に影響する6つの要素であり、実際の操作過程では注意しなければならない。