激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不(bu)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、激光(guang)切割的特點
1. 切割時熱變形小
由于它(ta)的(de)切(qie)割能量密度高，可實(shi)現精(jing)度切(qie)割，切(qie)割后零(ling)件的(de)變形(xing)小(xiao)、不需要機械(xie)加工就可直接(jie)使用。
2. 切(qie)割(ge)面質量好
切(qie)割精度(du)(du)可(ke)小到0.1～0.2mm，切(qie)割表面(mian)粗糙度(du)(du)可(ke)達到Ra十幾(ji)微米，切(qie)口很(hen)窄，特別是(shi)切(qie)割熱(re)影(ying)響區寬度(du)(du)僅(jin)為0.01～0.1mm，不會(hui)影(ying)響材料(liao)的性能。
3. 切割速(su)度快
當采用輸(shu)出功率2kW激光器(qi)切(qie)割(ge)10mm以下的(de)鋼(gang)板時，其切(qie)割(ge)速度能達到等離子弧(hu)切(qie)割(ge)的(de)水平。
4. 切(qie)割各種(zhong)材料(liao)
它(ta)不僅能(neng)切割鋼板和非鐵材(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. 良好的切割環境
切割時沒有(you)強烈輻(fu)射(she)、噪聲和(he)環(huan)境污染(ran)，為(wei)操作者身體健康創造了較好(hao)的工(gong)作環(huan)境。
激(ji)光切(qie)割同氧丙(bing)烷或火焰切(qie)割及(ji)等離子弧切(qie)割在(zai)性能(neng)上(shang)比較(jiao)見(jian)表6-20。
二(er)、切割設備(bei)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(fu)助氣(qi)體的(de)種類隨材質不(bu)同而異，對(dui)于切(qie)(qie)割可(ke)燃(ran)材料和要(yao)求避免氧(yang)化(hua)的(de)金屬(shu)(shu)，使用惰性(xing)或中性(xing)氣(qi)體；對(dui)于一般(ban)金屬(shu)(shu)材料的(de)切(qie)(qie)割，則可(ke)采(cai)用氧(yang)氣(qi)。常(chang)用激光(guang)氧(yang)氣(qi)切(qie)(qie)割碳鋼、不(bu)銹鋼、鈦及鈦合金、鋁(lv)及鋁(lv)合金等金屬(shu)(shu)材料。
激光氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)割類似于(yu)氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)火焰切(qie)(qie)割，用激光能量對(dui)被切(qie)(qie)割材料進行(xing)加熱(re)達到(dao)燃(ran)(ran)點，并(bing)在氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)流中燃(ran)(ran)燒，所(suo)產生(sheng)的(de)熔渣又(you)被氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)流從切(qie)(qie)口中排除。上述氧(yang)(yang)化反應的(de)附加熱(re)又(you)使切(qie)(qie)割速度(du)和切(qie)(qie)割質量得到(dao)明顯提(ti)高，對(dui)完全可(ke)氧(yang)(yang)化金屬，其切(qie)(qie)割速度(du)比氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)火焰切(qie)(qie)割速度(du)能提(ti)高約10倍。常(chang)用的(de)激光氧(yang)(yang)切(qie)(qie)割的(de)割槍示意圖如圖6-16所(suo)示。
由于激(ji)(ji)光切割工(gong)(gong)藝具有切口精度高、質量(liang)高和切割速(su)度快等優勢，激(ji)(ji)光切割機在(zai)(zai)國(guo)內外都有應用(yong)，而手工(gong)(gong)和普(pu)通機械激(ji)(ji)光切割機尚未進入工(gong)(gong)業性實用(yong)階(jie)段，現在(zai)(zai)全部采用(yong)
數(shu)控系(xi)統(tong)控制(zhi)的。數(shu)控激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機的主要構件有：門(men)式(shi)機架、激(ji)光(guang)器(qi)、導光(guang)系(xi)統(tong)、激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭、CNC控制(zhi)及(ji)驅動系(xi)統(tong)、供(gong)氣系(xi)統(tong)、排煙除塵系(xi)統(tong)等。國內外(wai)著名焊割(ge)(ge)設備制(zhi)造廠家(jia)均(jun)能生產出高質量(liang)的數(shu)控激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)設備，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹鋼最大厚度(du)可達16mm。
三(san)、激光器切割的發展(zhan)
目(mu)前釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固(gu)體激光(guang)(guang)器功(gong)率(lv)一般(ban)為幾百(bai)瓦（主要用于焊(han)接(jie)），只能切(qie)割(ge)厚(hou)度1～2mm以下的(de)薄件(jian)金屬(shu)。最近美國研(yan)制出(chu)(chu)一種新型的(de)釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固(gu)體激光(guang)(guang)器，其激光(guang)(guang)束在工件(jian)上能產生(sheng)出(chu)(chu)比(bi)一般(ban)結(jie)構激光(guang)(guang)器高40倍的(de)能量密(mi)度，使切(qie)割(ge)能力(li)大為提高，能割(ge)穿厚(hou)達38mm的(de)超耐熱合金材料或(huo)在厚(hou)為25.4mm的(de)金屬(shu)件(jian)上打(da)孔（打(da)穿孔時間只需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(guang)切(qie)割廣泛(fan)用于(yu)不銹(xiu)鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合(he)金(jin)、鋁及鋁合(he)金(jin)和超耐熱合(he)金(jin)的切(qie)割。在核(he)工業、航空(kong)航天工業應用較多(duo)，最近在汽(qi)車的外(wai)殼板切(qie)割中(zhong)也已開始使用激光(guang)切(qie)割技術(shu)，由機器(qi)人操作。
