レーザー切断の要点：最適パラメータガイド

の主なパラメータ レーザー切断 レーザー切断のパワーとスピード、レンズの焦点距離と焦点位置、ノズルの形状とノズルからワーク表面までの距離、アシストガスの種類と圧力などである。

レーザー切断パワーと切断速度

切断速度は、切断にとって極めて重要なパラメータである。切断中、切断速度はレーザー出力、ガス圧力、ワークの厚さに基づいて決定する必要があります。切断速度は、レーザー出力とガス圧が高くなるほど速くなり、ワークの厚さが厚くなるほど遅くなります。例えば、6mmの炭素鋼板を切断する場合、切断速度は2.5m/minであり、12mmの炭素鋼板の場合、切断速度は0.8m/minである。

レンズ焦点距離と焦点位置（デフォーカス量）

レンズの焦点距離が小さいほど、出力密度は高くなるが焦点は浅くなり、薄い材料の高速切断に適する。逆に、レンズの焦点距離が大きくなると、出力密度は低くなるが、焦点は深くなり、厚い材料の低速切断に適する。

デフォーカス量が切断幅に与える影響を図5-3に示す。一般的に、焦点位置はワーク表面から板厚の約1/3の位置に選ばれ、この位置で切断幅が最小になります。

ノズル形状とノズル-ワーク間距離

(1) ノズル形状の選択

ノズルの形と大きさは、その品質と効率に影響する重要なパラメーターである。 レーザー切断.切断方法が異なれば、必要なノズル形状も異なる。レーザー酸素切断ノズルの一般的な形状を図5-4に示す。

(2) ノズルとワークの距離

ノズルがワーク表面に近すぎると、飛散した溶融スラグを吹き飛ばす能力に影響する。一方、ノズルがワーク表面から遠すぎると、不要なエネルギーロスが発生する。切断の安定性を確保するため、ノズルの先端からワーク表面までの距離は、一般的に0.5～2mm以内に制御される。

アシストガスの種類と圧力

低炭素鋼の切断にアシストガスとして酸素を使用すると、激しい酸化反応によって大量の熱が発生し、切断速度と厚みが増し、スラグのない切断が可能になる。酸素は ステンレス鋼の切断酸素と窒素の混合ガスを使用することが多く、その結果、酸素のみを使用する場合よりも切断品質が向上する。

ガス圧を高めるとスラグ除去能力が向上し、切削速度の高速化につながる。しかし、圧力が高すぎると切断面が粗くなることがある。レーザー切断の主なパラメータと特性については、表5-1を参照のこと。

表5-1：レーザー切断の主なパラメータと特性