激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不銹鋼的后起之秀。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(guang)切割的特點
1. 切割時熱變形小(xiao)
由(you)于(yu)它(ta)的切(qie)割(ge)(ge)(ge)能(neng)量密度高，可(ke)實(shi)現精度切(qie)割(ge)(ge)(ge)，切(qie)割(ge)(ge)(ge)后零件的變形小、不需要機械(xie)加工就可(ke)直接使用。
2. 切(qie)割面質量好
切割(ge)精度(du)可小到0.1～0.2mm，切割(ge)表面粗糙度(du)可達到Ra十幾(ji)微(wei)米，切口很窄，特別(bie)是切割(ge)熱(re)影響(xiang)區寬度(du)僅(jin)為0.01～0.1mm，不(bu)會影響(xiang)材料的性(xing)能。
3. 切(qie)割速度快
當采用輸出功率2kW激光(guang)器切(qie)割10mm以(yi)下(xia)的鋼(gang)板時(shi)，其(qi)切(qie)割速度能達到(dao)等(deng)離子弧切(qie)割的水平。
4. 切割(ge)各(ge)種(zhong)材料
它不僅能切割鋼(gang)板和非鐵材料(liao)，而且同樣可以(yi)切割塑(su)料(liao)、皮(pi)革和纖維(wei)布(bu)等非金屬材料(liao)。
5. 良好(hao)的切割環境(jing)
切割(ge)時沒有強烈輻射(she)、噪聲(sheng)和環境污染，為操作者身體健康創造了較好的工作環境。
激光切(qie)割同氧丙烷或火焰切(qie)割及等離子弧切(qie)割在性能上(shang)比較(jiao)見表(biao)6-20。
二、切割設備與工藝
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。
輔助氣體(ti)的(de)種(zhong)類隨材質(zhi)不(bu)同而異，對于(yu)(yu)切割可燃材料(liao)和要求(qiu)避免氧化(hua)的(de)金屬，使(shi)用(yong)(yong)惰(duo)性或中(zhong)性氣體(ti)；對于(yu)(yu)一般(ban)金屬材料(liao)的(de)切割，則可采(cai)用(yong)(yong)氧氣。常(chang)用(yong)(yong)激光氧氣切割碳鋼、不(bu)銹(xiu)鋼、鈦及(ji)鈦合金、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金等金屬材料(liao)。
激光氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)類(lei)似于氧(yang)(yang)(yang)燃氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)，用(yong)激光能量(liang)對被(bei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)材料進行加(jia)熱(re)達到燃點(dian)，并在氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)流中燃燒，所(suo)產生的熔渣又被(bei)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)流從(cong)切(qie)(qie)口中排除。上述氧(yang)(yang)(yang)化(hua)反應的附加(jia)熱(re)又使切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速度和(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)質量(liang)得到明(ming)顯提(ti)高，對完全可氧(yang)(yang)(yang)化(hua)金屬，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速度比(bi)氧(yang)(yang)(yang)燃氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速度能提(ti)高約10倍。常用(yong)的激光氧(yang)(yang)(yang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)的割(ge)(ge)(ge)槍示意圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)6-16所(suo)示。
由(you)于激光切(qie)割(ge)(ge)工(gong)藝具有切(qie)口精度高、質量高和(he)切(qie)割(ge)(ge)速度快(kuai)等優(you)勢，激光切(qie)割(ge)(ge)機在國內外都(dou)有應用(yong)，而手(shou)工(gong)和(he)普通機械激光切(qie)割(ge)(ge)機尚未進入工(gong)業性(xing)實(shi)用(yong)階段(duan)，現在全(quan)部采用(yong)
數控系統控制的。數控激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)機(ji)的主(zhu)要構件有(you)：門式(shi)機(ji)架、激(ji)光器(qi)、導光系統、激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)頭、CNC控制及驅(qu)動(dong)系統、供氣系統、排煙(yan)除塵(chen)系統等。國內外著名焊割(ge)(ge)設備制造廠家均能生(sheng)產出高(gao)質量(liang)的數控激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)設備，切(qie)割(ge)(ge)不銹鋼最大厚度可達(da)16mm。
三、激光器切割的(de)發展(zhan)
目(mu)前釔鋁石榴石固(gu)體(ti)激光(guang)器功率一般為(wei)(wei)幾百瓦(wa)（主要(yao)用于(yu)焊接），只(zhi)能切(qie)割厚(hou)度1～2mm以下的(de)(de)(de)薄(bo)件(jian)金(jin)屬(shu)。最近美國(guo)研制出(chu)一種新(xin)型(xing)的(de)(de)(de)釔鋁石榴石固(gu)體(ti)激光(guang)器，其激光(guang)束(shu)在工(gong)件(jian)上(shang)(shang)能產(chan)生出(chu)比一般結(jie)構(gou)激光(guang)器高(gao)40倍的(de)(de)(de)能量密度，使(shi)切(qie)割能力大(da)為(wei)(wei)提高(gao)，能割穿厚(hou)達38mm的(de)(de)(de)超耐熱(re)合金(jin)材料(liao)或在厚(hou)為(wei)(wei)25.4mm的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)件(jian)上(shang)(shang)打孔(kong)（打穿孔(kong)時(shi)間(jian)只(zhi)需(xu)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(guang)切割廣泛用于不銹鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合(he)(he)金、鋁(lv)及鋁(lv)合(he)(he)金和超耐熱合(he)(he)金的切割。在(zai)核工業(ye)、航空航天工業(ye)應用較(jiao)多，最近在(zai)汽車的外殼板(ban)切割中也(ye)已(yi)開始使用激光(guang)切割技術，由(you)機器人(ren)操作(zuo)。
