Численный анализ влияния типа поляризации ТЕМ00-моды излучения на форму поверхности реза при лазерной резке толстых листов металла

Проанализировано влияние поляризации гауссова пучка на поглощение излучения в процессе лазерной резки металла. Для расчета коэффициента поглощения излучения предложена обобщенная формула, которая описывает поляризацию трех типов (линейную, эллиптическую и круговую), при этом учитывается, что взаимодействие пучка может происходить с поверхностью металла произвольной формы. Сравнение с существующими аналогами (в случае линейной и круговой поляризаций излучения) подтвердило преимущество использования полученной формулы при пространственном описании формы образующейся поверхности, что очень важно для обработки (резка, сварка, сверление) толстых материалов. Численно исследовано влияние характеристик лазерного излучения на форму поверхности и глубину реза при резке листовой нержавеющей стали. Впервые показано, что при генерации моды ТЕМ₀₀ резку материалов наиболее выгодно проводить излучением с ориентированной по направлению движения луча эллиптической поляризацией, характеризующейся определенным отношением полуосей.