激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不(bu)銹鋼的后起之秀。它是利用激光束的高能量對工件進行熱切割的方法。它可用來切割金屬和非金屬材料，有人把激光束稱為“切割刃具”也并非夸張。工業生產中常用的激光切割方法，按切割機理可分為激光氣化切割、激光熔化切割和激光氧氣切割。幾種熱切割方法的能量密度比較見表6-19。從表中可以看出，激光切割的能量密度最高。
一、激光切割的(de)特點
1. 切割時熱變(bian)形小
由于它的切割(ge)能量密度(du)高，可實現精度(du)切割(ge)，切割(ge)后零(ling)件的變形小、不需要(yao)機械加(jia)工(gong)就可直接(jie)使用。
2. 切割面質量好(hao)
切(qie)割(ge)精度(du)可小到(dao)0.1～0.2mm，切(qie)割(ge)表面粗糙(cao)度(du)可達到(dao)Ra十幾(ji)微米，切(qie)口(kou)很窄，特別是切(qie)割(ge)熱影響(xiang)區寬度(du)僅(jin)為0.01～0.1mm，不會影響(xiang)材料的性能(neng)。
3. 切割速(su)度快
當采用輸出(chu)功率2kW激(ji)光器切割10mm以下的(de)鋼板時，其切割速度能(neng)達(da)到等離子(zi)弧切割的(de)水(shui)平(ping)。
4. 切(qie)割各(ge)種材料
它不僅能切割(ge)鋼板(ban)和非鐵材(cai)料，而且同樣(yang)可(ke)以切割(ge)塑料、皮革和纖維布等非金屬材(cai)料。
5. 良好的切(qie)割(ge)環境
切割時沒有強烈輻射、噪聲和環境(jing)污(wu)染，為操作者(zhe)身體健康創造了較(jiao)好的工作環境(jing)。
激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)(ge)同氧丙(bing)烷或火焰切(qie)割(ge)(ge)及等離(li)子弧切(qie)割(ge)(ge)在性能上比較見表6-20。
二、切割設備與工(gong)藝(yi)
切割設備有CO2氣體激光器和釔鋁石榴石固體激光器兩種，其主要技術見表6-21。
輔助氣(qi)體(ti)(ti)的(de)種類隨材(cai)質不同(tong)而異，對于(yu)切(qie)割(ge)可燃材(cai)料(liao)和(he)要(yao)求避免(mian)氧化的(de)金(jin)(jin)(jin)屬，使用惰性(xing)或(huo)中性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)；對于(yu)一般金(jin)(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)的(de)切(qie)割(ge)，則可采用氧氣(qi)。常用激光氧氣(qi)切(qie)割(ge)碳鋼、不銹鋼、鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)、鋁及(ji)鋁合金(jin)(jin)(jin)等(deng)金(jin)(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)。
激(ji)光氧(yang)氣切(qie)(qie)(qie)割類似于氧(yang)燃(ran)氣火焰切(qie)(qie)(qie)割，用激(ji)光能量對(dui)被(bei)切(qie)(qie)(qie)割材料進行加(jia)熱達到(dao)燃(ran)點，并在氧(yang)氣流中燃(ran)燒，所(suo)產(chan)生的熔渣又(you)被(bei)氧(yang)氣流從切(qie)(qie)(qie)口(kou)中排除。上述氧(yang)化反應(ying)的附加(jia)熱又(you)使(shi)切(qie)(qie)(qie)割速度(du)和切(qie)(qie)(qie)割質量得到(dao)明顯(xian)提(ti)高，對(dui)完(wan)全可(ke)氧(yang)化金屬，其切(qie)(qie)(qie)割速度(du)比氧(yang)燃(ran)氣火焰切(qie)(qie)(qie)割速度(du)能提(ti)高約10倍(bei)。常用的激(ji)光氧(yang)切(qie)(qie)(qie)割的割槍示意圖如圖6-16所(suo)示。
由于激光切割(ge)(ge)工藝具有(you)切口(kou)精(jing)度(du)(du)高、質(zhi)量高和(he)切割(ge)(ge)速(su)度(du)(du)快(kuai)等優勢，激光切割(ge)(ge)機(ji)在國內外(wai)都有(you)應用，而手工和(he)普通機(ji)械激光切割(ge)(ge)機(ji)尚未進入工業性(xing)實用階段，現在全部采用
數控系統控制(zhi)的。數控激光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)機的主要構件有：門式(shi)機架、激光(guang)(guang)器、導(dao)光(guang)(guang)系統、激光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)頭、CNC控制(zhi)及(ji)驅動(dong)系統、供氣系統、排(pai)煙除塵(chen)系統等。國內外(wai)著名焊(han)割(ge)設備制(zhi)造廠家均能(neng)生產出高質量的數控激光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)設備，切(qie)(qie)割(ge)不銹鋼最大厚度可(ke)達16mm。
三、激光器切割的發展(zhan)
目前釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激光(guang)器功率一(yi)般為幾百瓦（主要用于焊(han)接），只能(neng)(neng)切割(ge)厚度1～2mm以(yi)下的(de)(de)薄件金(jin)屬(shu)。最近美國(guo)研制(zhi)出一(yi)種新型的(de)(de)釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激光(guang)器，其(qi)激光(guang)束在工件上能(neng)(neng)產(chan)生出比一(yi)般結構激光(guang)器高40倍(bei)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)密度，使切割(ge)能(neng)(neng)力大為提高，能(neng)(neng)割(ge)穿厚達38mm的(de)(de)超(chao)耐熱合(he)金(jin)材(cai)料或在厚為25.4mm的(de)(de)金(jin)屬(shu)件上打孔（打穿孔時間(jian)只需2s)。
CO2氣體激光器的輸出功率一般在1.5kW以下，可用于切割厚為10mm以下的碳鋼和各種有色金屬。日本開發出一種功率為5kW的CO氣體激光器，其激光波長是CO2氣體激光器的一半左右，而能量密度則為后者的4倍之多，可以切割厚板。
為了推廣應用激光切割技術，在切割設備方面也取得了較大進展。有割炬固定、平臺移動的切割器。其平臺有2～5個自由度，平臺移動利用數控和可預編程序方式，并能與CAD（計算機輔助設計）系統連接。英國研制出的切割機，是在門架上移動的CO2激光切割裝置，也是數控的，激光切割頭能做5個自由度（沿X、Y、Z坐標的直線運動、旋轉和傾斜）運動，可實行三個方向的切割。
激光切(qie)割(ge)廣泛用(yong)于不銹鋼、鈦及(ji)鈦合(he)金、鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金和超耐(nai)熱合(he)金的切(qie)割(ge)。在核工(gong)業、航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天工(gong)業應用(yong)較多(duo)，最近在汽車的外殼板切(qie)割(ge)中也(ye)已開始使用(yong)激光切(qie)割(ge)技術，由機(ji)器人操作。
