Trong quá trình cắt thực tế của máy cắt laser kim loại, công suất tương đối để cắt xuyên qua độ dày của tấm bị hạn chế, điều này liên quan đến nguyên lý cắt laser. Cắt laser là quá trình tập trung tia laser công suất cao lên bề mặt phôi cần cắt, làm nóng chảy hoặc đốt cháy nó, sau đó dùng khí cắt để thổi bay xỉ. Đầu cắt di chuyển trên bề mặt phôi tạo thành đường cắt và tách phôi.
Việc nóng chảy hay đốt cháy vật liệu kim loại có thể được duy trì và ổn định trong quá trình cắt hay không là chìa khóa để đảm bảo khả năng và chất lượng cắt. Nhiệt độ ở đỉnh đường cắt phải đạt đến điểm bốc cháy và chỉ dựa vào năng lượng giải phóng từ phản ứng đốt cháy giữa kim loại và không khí không thể đảm bảo quá trình đốt cháy liên tục.
Một nguyên nhân là do đường cắt được làm mát liên tục nhờ dòng oxy phun ra từ vòi phun làm giảm nhiệt độ bề mặt cắt; Thứ hai là lớp oxit sắt hình thành do quá trình đốt cháy bao phủ bề mặt phôi, cản trở sự khuếch tán oxy. Khi nồng độ oxy giảm đến một mức nhất định thì quá trình cháy sẽ bị dập tắt.
Khi cắt các tấm dày, tốc độ cắt tương đối chậm và tốc độ đốt trên bề mặt phôi nhanh hơn tốc độ của đầu cắt. Sau một thời gian cháy, quá trình cháy bị dập tắt do nồng độ oxy trong không khí giảm. Trong quá trình chuyển động của đầu cắt, quá trình đốt cháy bề mặt cắt xảy ra định kỳ, có thể dẫn đến sự dao động nhiệt độ ở lưỡi cắt và làm giảm chất lượng vết cắt.
Những khó khăn kỹ thuật sau đây tồn tại khi cắt kim loại tấm dày:
Duy trì quá trình đốt cháy ở trạng thái gần như ổn định là tương đối khó khăn
Độ tinh khiết oxy và áp suất theo hướng dày của tấm 02 khó duy trì ổn định
Để duy trì quá trình cắt ổn định, độ tinh khiết và áp suất của dòng oxy theo chiều dày của tấm về cơ bản phải được giữ không đổi.
Nhìn chung có ba cách để giải quyết vấn đề này:
(1) Tăng kích thước của luồng khí phụ;
(2) Phù hợp mức công suất tương ứng với khả năng cắt;
(3) Điều chỉnh tốc độ cắt phù hợp.
