Načelo laserskega rezanja kovine je uporaba laserskega žarka kot vira toplote za obsevanje površine kovinskega materiala, zaradi česar se površinska temperatura kovinskega materiala dvigne do tališča (vrelišča). Istočasno šoba razprši rezalni plin vzporedno s smerjo obsevanja laserskega žarka, da se material stopi (upari). Odpihnite (če je rezalni plin aktiven plin, kot je kisik, bo rezalni plin reagiral tudi s kovinskim materialom, da zagotovi oksidacijsko toploto). S krmiljenjem gibalne naprave se rezalna glava premika po vnaprej določeni poti za rezanje obdelovancev različnih oblik.

Med postopkom laserskega rezalnega stroja, ki reže kovino, je gostota moči vpadnega laserja drugačna, različne pa so tudi spremembe na površini kovinskega materiala. Na splošno, ko gostota moči laserja na površini kovinskega materiala doseže 10 MW/cm², se površina kovinskega materiala hitro segreje do vrelišča materiala in močno upari v kovinske hlape. Ko gostota moči laserja na površini kovinskega materiala preseže velikost reda 100 MW/cm², se kovinska para, ki je ni mogoče pravočasno izprazniti, ponovno segreje z lasersko energijo in tvori plazemski oblak.

Večino plazemskega oblaka, ki nastane pri laserskem rezanju kovinskih materialov, bo odpihnil rezalni plin, preostali majhen del pa bo tvoril plazemski oblak in vplival na rezanje kovin:

1) Oblak plazme bo ostal na površini kovinskega materiala, oviral prenos laserske energije in zmanjšal hitrost rezanja.

2) Oblak plazme, ujet pod šobo, ne bo le spremenil kapacitivnega medija med šobo in kovinskim materialom, temveč bo tudi segrel šobo, vplival na njene parametre zmogljivosti kapacitivnosti, motil rezultate zaznavanja kapacitivnega krmilnika višine in zmanjšal spremljanje Natančnost krmiljenja vpliva na učinek rezanja.

Če za primer vzamemo 2000 W laser, ki se trenutno pogosto uporablja na trgu, če ga uporabljamo z rezalno glavo 100/125 (goriščna razdalja leče kolimatorja/goriščna razdalja leče za fokusiranje), ko je premer jedra pletenice manjši od 40 μm, je povprečje gostota moči svetlobne točke pri ničelnem fokusu Dosegla bo reda 100 MW/cm², zlasti pri rezanju tankih kovinskih plošč je lažje ustvariti plazemske oblake.

Za rešitev te težave lahko naslednji postopek rezanja učinkovito zmanjša vpliv oblaka plazme na postopek rezanja:

1. Sprejmite zmanjšanje pulza. Metoda impulznega rezanja lahko na eni strani zagotovi največjo moč laserja, na drugi strani pa skrajša čas obsevanja laserja na kovinski material, kar zmanjša nastanek plazemskega oblaka.

2. Ustrezno zmanjšajte moč laserskega rezanja. Brez spreminjanja drugih pogojev lahko zmanjšanje rezalne moči zmanjša povprečno gostoto moči v žarišču in zmanjša nastajanje plazemskih oblakov. Na primer, pri uporabi enomodnega 2000 W laserja za rezanje 1 mm nerjavečega jekla s polno močjo in brez fokusa hitrost rezanja ni bila idealna zaradi vpliva plazemskega oblaka. Ko se je moč rezanja zmanjšala na 1800 W, se je hitrost rezanja povečala za 50 %.

3. Ustrezno razširite rezalno režo. Razširitev rezalne zareze ne zagotavlja le širšega kanala za razpršitev plazemskega oblaka navzdol, kar zmanjša vpliv plazemskega oblaka na rezanje, ampak tudi pomaga pospešiti odvajanje žlindre v zarezo in poveča učinek rezanja.

4. Ustrezno skrajšajte višino košnje. Višina rezanja ne samo neposredno določa debelino plazemskega oblaka med šobo in površino kovinskega materiala (krajša kot je razdalja, tanjši je plazemski oblak), temveč tudi bližje rezalni šobi, višji je tlak rezalni plin, ki se izbije iz središča šobe (glejte sliko 2). Povečanje rezalnega zračnega tlaka pomaga pospešiti razpršitev plazemskega oblaka pod šobo in zmanjša zaščito vpadnega laserja s plazemskim oblakom. Zato je ob predpostavki zagotavljanja varnosti rezalne glave krajša naslednja razdalja, tem bolje.

5. Uporabite primerno rezalno šobo. Ustrezna šoba lahko poveča hitrost pretoka plina brez povečanja premera šobe in lahko pospeši razpršitev oblakov kovinske plazme.

6. Rezalni glavi dodajte napravo za stransko pihanje in napravo za hlajenje šob. Naprava za stransko pihanje se uporablja za odpihovanje dela oblaka plazme in zmanjšanje kopičenja oblaka plazme pod šobo. Naprava za hlajenje šobe lahko zmanjša toplotni vpliv plazemskega oblaka na šobo in se izogne ​​vplivanju na kapacitivne parametre delovanja šobe.

7. Uporabite kapacitivni regulator višine z visoko stopnjo vzorčenja. Kapacitivni krmilnik višine z visoko hitrostjo vzorčenja lahko ne samo zagotovi naslednjo natančnost, ampak tudi določi spremembe v oblaku plazme pod šobo s spremljanjem sprememb vrednosti kapacitivnosti. S spremljanjem sprememb v oblaku plazme lahko obdelovalni stroj sprejme ukrepe, kot so pojemek, premor in rezanje impulza. Za zmanjšanje vpliva plazemskega oblaka na rezanje.