激光功率 

   事實上，并不是激光功率越大零件加工速度就越快，還有其他因素會影響切割速度的提高。激光諧振腔的類型就會影響整個系統(tǒng)的切割速度和成本效益。激光功率的提高和光束質(zhì)量的改善擴(kuò)大了激光應(yīng)用的范圍。大部分激光系統(tǒng)的功率高于2 KW，而且現(xiàn)在已有功率大于7 kW的系統(tǒng)可供使用。提高功率不一定就帶來切割速度的提高。在熱切割的過程中，功率超過3或者4 KW 時，可能擴(kuò)大材料的熱影響區(qū)域，從而就對驅(qū)動系統(tǒng)要求更高，因此限制了切割速度。 

    金屬加工的考慮 

    更高的激光功率主要有助于增加可加工材料的厚度。對于氧氣作為輔助氣體的碳素鋼切割來說，隨著功率的提高，進(jìn)料速度并沒有實質(zhì)性的增加。由于熱反應(yīng)過程的存在，功率/進(jìn)料率存在著一個上限，對應(yīng)這個最大值，可以切割一定厚度的材料。作用在材料上功率的提高并不能自動轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧霞庸に俣鹊奶岣摺?nbsp;使用高壓氮作為輔助氣體對厚不銹鋼板進(jìn)行切割可以得到無氧化切口。在高壓或者惰性氣體切割過程中，輔助氣體的主要功能是保護(hù)切口邊緣不至于形成氧化，并且將熔融的物質(zhì)很快的吹干凈，從而避免它們粘在邊緣而形成毛邊。

    因為提高切割功率會導(dǎo)致成本提高，所以如果能夠帶來更多經(jīng)濟(jì)效益的話，那么提高功率也是可行的。目前，大部分需加工的金屬薄板厚度達(dá)6 mm，使用的是功率為3.5 kW的激光進(jìn)行加工，當(dāng)加工速度需要提高時，在保證光束質(zhì)量的情況下可以提高激光功率。 

   若需要加工更厚的材料， 則可以使用高功率的激光器以更快的速度進(jìn)行切割。考慮到投資成本和與激光器有關(guān)的運轉(zhuǎn)費用增加可能帶來的劣勢，必須準(zhǔn)確估計速度提高所帶來的優(yōu)勢。在速度提高的情況下，如果沒有增加額外功率的話將很難實現(xiàn)。 

   自動化過程 

   需要按時加工的時間越多越有利于自動化過程。自動控制設(shè)備可以被添加到現(xiàn)有的系統(tǒng)中，并隨著生產(chǎn)要求提高而進(jìn)行升級?；镜淖詣硬僮靼ǎ鹤詣由狭希詣酉铝?，以及自動連接到存儲系統(tǒng)。自動裝載系統(tǒng)通常包括了一臺起重設(shè)備來將材料加載到切割平臺上。當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展為自動上下料功能時，起重設(shè)備能不僅傳送新材料也卸下加工好的材料。增加與自動上下料過程相銜接的存儲系統(tǒng)就完善了整個自動化系統(tǒng) 。

    因為每個自動化級別都需要額外的資金投入，這樣如果采用輪班工作制度，那么由投資所帶來的回報就可以更快的被實現(xiàn)。如果不考慮激光的工作時間，自動操作過程不需要人工操作，提高了生產(chǎn)率，帶來了安全的工作環(huán)境，優(yōu)化了工作環(huán)境和后勤。

    最后，需要選擇切割輔助氣體。對于激光切割過程有一個基本的認(rèn)識將有助于選擇合適的氣體。 

    氣體輔助激光切割 

   需要使用輔助氣體進(jìn)行激光切割是因為，聚焦光束在焦點附近所產(chǎn)生了熔融金屬，使用氣體壓力可以從切割區(qū)域把熔融的金屬吹走。這種方法在加工低鋁鋼時效果最好，當(dāng)加熱溫度高于燃點時，該加工過程從材料的熱反應(yīng)過程中吸收額外能量。這樣，使用輔助氣體時，激光功率將更低，稱為激光熔融切割。使用氧氣作為輔助氣體來切割碳素鋼可用來加工厚度達(dá)40 mm的材料。 在厚碳鋼板加工中，氧氣的主要作用是輔助鋼板的鍛燒過程。此外，它也有助于清除熔融的材料。通常來說，輔助氣體的壓強(qiáng)和體積都很小。例如，通常6-8 PSI 的氧氣可以加工1 5/8英寸厚的鋼板。氧氣的氣壓太大的話容易帶來燃燒過程的不可控性。一旦燃燒過程開始，只需要很少的氧氣就能維持該過程。然而，熔化的材料必須通過輔助氣體的流動來清理。如果使用標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴，輔助氣體管道內(nèi)的沖擊波會導(dǎo)致切口邊緣有條紋和溝槽。而使用環(huán)形流噴嘴可以避免這個問題。 

    高壓惰性氣體輔助切割過程 

    當(dāng)切割高合金鋼和合金鋁時，通常使用惰性氣體(氮氣，氬氣)作為輔助切割的氣體，這樣，切割過程就僅取決于激光光束的能量。所以，激光功率會比使用氧氣作為輔助氣體時更大。高壓切割過程并不會對切口產(chǎn)生氧化的效果，這對于切割后將進(jìn)行焊接的情況來說很重要。目前在工業(yè)領(lǐng)域，激光熔融切割被用于厚度達(dá)25 mm的材料加工。對于1 mm厚的材料來說，典型的切割速度是，達(dá)8 m/min，對3 mm厚的材料來說，速度為4.5 m/min，對于8 mm厚的材料來說，速度為1.5 m/min。 在這些應(yīng)用中，高壓氮作為輔助氣體被用來隔絕切口與外界氧氣的接觸，并且從切口處把熔融的材料快速的吹干凈。切割不銹鋼時，輔助氣體壓強(qiáng)范圍從300到400 PSI。更薄的不銹鋼可以使用低壓強(qiáng)氣體，范圍為100-200 PSI。 

    輔助氣體成本 

   有很多方法可以提供氧氣和氮氣。實際上氧氣和氮氣的單位成本是很類似的。使用氮氣來作為輔助氣體時花費更大，因為切割過程消耗了更多的氣體，但是，它可以得到“干凈的切口”，而不用二次加工來進(jìn)行修整。通過選擇不同的供氣方式，氣體成本可以得到降低；高壓氣缸的單位成本比其他各種不同的供氣系統(tǒng)要來的貴。而且氣缸供氣還需要租金，使用的氣體存儲體積越大，租金越高。