一、切割概述

  高功率密度激光束照射切割材料，使材料迅速加熱到蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)形成孔。隨著光束對材料的移動，孔的寬度非常窄（如0.1mm左右）切割縫，完成材料切割。上海鈑金加工

二、切割分類

激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧切割、激光切割和控制斷裂。

1)激光汽化切割

利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在很短的時間內(nèi)達(dá)到材料的沸點，材料開始蒸發(fā)，形成蒸汽。這些蒸汽的噴射速度非常大，在材料上形成切口。材料的蒸發(fā)熱一般很大，所以激光蒸發(fā)切割需要很大的功率和功率密度。

激光汽化切割主要用于切割極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡膠等）。

2)激光熔化切割

激光熔化切割時，金屬材料用激光加熱熔化，然后用與光束同軸的噴嘴噴射非氧化氣體（Ar、He、N等)，液態(tài)金屬依靠氣體的強(qiáng)壓力排出，形成切口。激光熔化切割不需要完全蒸發(fā)金屬，所需能量只有蒸發(fā)切割的1/10。

激光熔化切割主要用于切割不銹鋼、鈦、鋁及其合金等不易氧化的材料或活性金屬。

3)激光氧切割

激光氧切割原理類似于氧乙炔切割。它以激光為熱源，以氧氣等活性氣體為切割氣體。一方面，吹出的氣體與切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放大量氧化熱；另一方面，將熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量，激光氧切割所需的能量僅為熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。

三、切縫主要特性

狹縫工件變形小

激光束聚焦成一個非常小的光點，使焦點達(dá)到非常高的功率密度。此時，光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料的反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分，材料迅速加熱到蒸發(fā)程度，蒸發(fā)形成孔。隨著光束與材料的線性運(yùn)動，孔連續(xù)形成寬度非常窄的接縫。切割邊緣受熱影響小，基本無工件變形。

在切割過程中，還添加了適合切割材料的輔助蒸汽。在鋼切割過程中，氧作為輔助蒸汽和熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，并幫助吹走切割縫中的熔渣。切割聚丙烯塑料使用壓縮空氣、棉、紙等易燃材料切割惰性蒸汽。進(jìn)入噴嘴的輔助蒸汽也可以冷卻聚焦鏡頭，防止煙霧污染鏡頭，導(dǎo)致鏡頭過熱。

大多數(shù)有機(jī)和無機(jī)材料都可以用激光切割。在金屬加工業(yè)中，許多金屬材料，無論硬度如何，都可以無變形切割。當(dāng)然，對于金、銀、銅、鋁合金等高反射材料，它們也是良好的傳熱導(dǎo)體，所以激光切割非常困難，甚至不能切割。激光切割無毛刺、皺紋、高精度，優(yōu)于等離子切割。對于許多機(jī)電制造業(yè)來說，由于微機(jī)程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以方便切割不同形狀和尺寸的工件，往往優(yōu)先考慮沖壓和成型工藝；雖然加工速度慢于成型，但不消耗模具，不需要修理模具，節(jié)省更換模具的時間，節(jié)省加工成本，降低生產(chǎn)成本，整體更具成本效益。上海不銹鋼鈑金加工

無接觸加工

激光束聚焦后，形成能量強(qiáng)的小作用點，具有切割的多種特點。首先，激光可以轉(zhuǎn)化為驚人的熱能，并保持在一個非常小的區(qū)域，可以提供⑴狹窄的直邊切割縫；⑵最小的鄰近切邊的熱影響區(qū)；⑶局部變形很小。其次，激光束對工件沒有力，是無接觸切割工具，這意味著⑴工件無機(jī)械變形；⑵無刀具磨損，無刀具轉(zhuǎn)換問題；⑶切割材料割材料的硬度，也就是說，激光切割能力不受切割材料硬度的影響，任何硬度的材料都可以切割。第三，激光束可控性強(qiáng)，適應(yīng)性和靈活性高，因此⑴與自動化設(shè)備結(jié)合方便，切割過程自動化方便；⑵激光束具有無限的仿形切割能力，因為對切割工件沒有限制；⑶結(jié)合計算機(jī)，整個板材可以排放，節(jié)省材料。碳鋼激光切割

適應(yīng)性和靈活性

激光切割比其他常規(guī)加工方法更適應(yīng)。首先，與其他熱切割方法相比，其他方法不能像激光束那樣作用于極小的區(qū)域，導(dǎo)致切口寬、熱影響區(qū)大、工件變形明顯。激光可以切割非金屬，而其他熱切割方法則不能。