
雷射切割厚板材時,常會發現切割後的側邊並非完全垂直,而是呈現輕微斜角。這並非加工異常,而是來自雷射光束本身的物理特性。理解雷射光束的發散原理,就能清楚知道原因。
用放大鏡理解雷射光束的聚焦與發散
可以用放大鏡來比喻雷射光束的行為。
放大鏡能將太陽光聚焦成一個小光斑,光斑能量高度集中,甚至可以用來灼燒物體。但當放大鏡與物體的距離拉遠時,光斑會逐漸變大。
這是因為光在傳播過程中會發生發散,距離越遠,光斑直徑就越大。
雷射切割(Laser cutting)厚板時為何會出現斜邊
雷射光束在實際加工時同樣會產生發散現象。
當進行厚板雷射切割,雷射光必須穿過整個材料厚度才能完成切割。在這段傳播距離中,光束逐漸發散,導致:
- 切割上表面的光斑較小
- 切割底部的光斑較大,甚至出現倒錐狀
因此,切割完成後的側邊自然會呈現斜斜的狀態,這屬於正常且可預期的物理結果。
焦距、發散角與切割品質的關係
若將雷射光束比作放大鏡系統,可以這樣對應理解:
- 放大鏡的焦距 ≈ 雷射光束的發散角
- 焦距越短,發散角越大
- 放大鏡與物體的距離 ≈ 雷射光束的傳播距離
- 距離越遠,光斑直徑越大
這也是為什麼在不同材料厚度、不同焦距設定下,雷射切割側邊角度會有所差異。
因此,雷射切割後的側邊會呈現斜斜的狀態,是正常的現象。