激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不銹(xiu)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(ji)光切割(ge)的特點
1. 切割時熱變(bian)形小
由于它的(de)(de)切割能量(liang)密度高，可實現精度切割，切割后零件的(de)(de)變形小、不(bu)需要機械加工就可直接使用。
2. 切割(ge)面質量好
切(qie)割(ge)精度可小(xiao)到(dao)0.1～0.2mm，切(qie)割(ge)表面粗糙度可達到(dao)Ra十幾(ji)微米，切(qie)口很窄，特(te)別是(shi)切(qie)割(ge)熱(re)影響區(qu)寬度僅為(wei)0.01～0.1mm，不會影響材料的性(xing)能(neng)。
3. 切割速(su)度快
當采用輸出(chu)功率(lv)2kW激光器(qi)切割10mm以下的鋼板時，其切割速度能(neng)達到等離子(zi)弧切割的水(shui)平。
4. 切割各(ge)種(zhong)材(cai)料
它(ta)不(bu)僅(jin)能切割鋼板和非鐵(tie)材(cai)料(liao)，而且同(tong)樣可以切割塑料(liao)、皮革(ge)和纖維布等非金屬材(cai)料(liao)。
5. 良好的切割環(huan)境
切割時(shi)沒有強烈輻射、噪聲和環境(jing)污染，為操作者(zhe)身體健康創造了較(jiao)好的工(gong)作環境(jing)。
激光切(qie)割同氧(yang)丙烷或火焰切(qie)割及等(deng)離(li)子弧(hu)切(qie)割在性(xing)能上比較(jiao)見(jian)表6-20。
二、切(qie)割設備與(yu)工藝
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(zhu)氣(qi)體的種類隨材(cai)質(zhi)不同而(er)異，對于(yu)切割(ge)可(ke)燃材(cai)料(liao)(liao)和(he)要求避(bi)免氧(yang)化的金(jin)屬(shu)，使用惰性或中性氣(qi)體；對于(yu)一般金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)的切割(ge)，則可(ke)采用氧(yang)氣(qi)。常用激光(guang)氧(yang)氣(qi)切割(ge)碳鋼、不銹(xiu)鋼、鈦及鈦合金(jin)、鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)等金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)。
激(ji)光氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣切(qie)(qie)割類似(si)于氧(yang)(yang)(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣火焰(yan)切(qie)(qie)割，用激(ji)光能(neng)量(liang)對被切(qie)(qie)割材料進行加熱(re)達到燃(ran)(ran)點，并在氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣流中(zhong)燃(ran)(ran)燒(shao)，所(suo)產生的(de)熔渣又被氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣流從(cong)切(qie)(qie)口(kou)中(zhong)排(pai)除。上述氧(yang)(yang)(yang)(yang)化反應的(de)附加熱(re)又使(shi)切(qie)(qie)割速度(du)和(he)切(qie)(qie)割質(zhi)量(liang)得到明顯提高，對完全可氧(yang)(yang)(yang)(yang)化金屬，其(qi)切(qie)(qie)割速度(du)比氧(yang)(yang)(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣火焰(yan)切(qie)(qie)割速度(du)能(neng)提高約(yue)10倍。常(chang)用的(de)激(ji)光氧(yang)(yang)(yang)(yang)切(qie)(qie)割的(de)割槍示意圖(tu)如圖(tu)6-16所(suo)示。
由(you)于激(ji)光切(qie)割(ge)工(gong)藝具有(you)切(qie)口精(jing)度(du)高、質量高和(he)切(qie)割(ge)速(su)度(du)快等優(you)勢，激(ji)光切(qie)割(ge)機在(zai)國(guo)內外都有(you)應用，而手工(gong)和(he)普通機械激(ji)光切(qie)割(ge)機尚未進(jin)入工(gong)業性實(shi)用階段，現在(zai)全部采用
數控(kong)(kong)(kong)(kong)系統(tong)(tong)控(kong)(kong)(kong)(kong)制的(de)。數控(kong)(kong)(kong)(kong)激光切割(ge)(ge)機(ji)的(de)主要構件有：門式機(ji)架、激光器、導(dao)光系統(tong)(tong)、激光切割(ge)(ge)頭(tou)、CNC控(kong)(kong)(kong)(kong)制及驅動系統(tong)(tong)、供氣系統(tong)(tong)、排煙除(chu)塵系統(tong)(tong)等。國內(nei)外(wai)著名焊割(ge)(ge)設備制造(zao)廠家均能生產出高質量的(de)數控(kong)(kong)(kong)(kong)激光切割(ge)(ge)設備，切割(ge)(ge)不銹鋼最大厚度可達16mm。
三、激光器切割的發展
目前釔鋁石榴石固體激光器(qi)功率(lv)一般為(wei)幾(ji)百瓦（主要用于焊接），只(zhi)能(neng)(neng)切割(ge)厚(hou)(hou)度(du)1～2mm以(yi)下的薄件金(jin)屬(shu)。最近美(mei)國研制出一種新型的釔鋁石榴石固體激光器(qi)，其激光束在(zai)工件上(shang)(shang)能(neng)(neng)產生出比一般結構激光器(qi)高40倍的能(neng)(neng)量密度(du)，使切割(ge)能(neng)(neng)力大為(wei)提高，能(neng)(neng)割(ge)穿厚(hou)(hou)達38mm的超耐(nai)熱合金(jin)材(cai)料(liao)或(huo)在(zai)厚(hou)(hou)為(wei)25.4mm的金(jin)屬(shu)件上(shang)(shang)打(da)孔(kong)（打(da)穿孔(kong)時(shi)間只(zhi)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(ji)光切(qie)(qie)割廣泛用于不銹鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合(he)金、鋁及鋁合(he)金和(he)超耐(nai)熱(re)合(he)金的切(qie)(qie)割。在核工業、航(hang)空航(hang)天工業應用較多(duo)，最近在汽車(che)的外殼板切(qie)(qie)割中(zhong)也已開始使用激(ji)光切(qie)(qie)割技術(shu)，由(you)機器人操(cao)作(zuo)。
