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、激光切割的特(te)點
1. 切割時熱變形小
由于它的切(qie)割能量密(mi)度(du)(du)高，可(ke)實現精度(du)(du)切(qie)割，切(qie)割后零件(jian)的變形小(xiao)、不需要機械加工就可(ke)直(zhi)接使(shi)用。
2. 切(qie)割面質量好
切割精(jing)度可小到0.1～0.2mm，切割表(biao)面粗糙度可達到Ra十幾微米，切口很窄(zhai)，特(te)別(bie)是切割熱影響區寬度僅為0.01～0.1mm，不(bu)會影響材料的性能。
3. 切割速度(du)快
當采用輸出功率2kW激光器(qi)切(qie)割(ge)(ge)10mm以下的鋼板(ban)時，其切(qie)割(ge)(ge)速度能達到(dao)等離子弧切(qie)割(ge)(ge)的水(shui)平。
4. 切割各種材料
它不僅能切割鋼板(ban)和非(fei)鐵材料，而且同樣可以切割塑(su)料、皮革和纖維布(bu)等非(fei)金屬材料。
5. 良好(hao)的(de)切割環境
切割時沒有強烈輻(fu)射、噪聲和環境污染(ran)，為操(cao)作者身(shen)體健康創造了較好(hao)的工作環境。
激(ji)光切(qie)割(ge)同氧丙烷或火焰切(qie)割(ge)及等離子(zi)弧切(qie)割(ge)在性(xing)能上比較見表6-20。
二、切割設備與工藝(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)體的種(zhong)類隨材質不同而異(yi)，對(dui)于(yu)切割可(ke)燃材料和要求避免(mian)氧化(hua)的金(jin)屬，使(shi)用(yong)惰性或(huo)中性氣(qi)體；對(dui)于(yu)一般金(jin)屬材料的切割，則可(ke)采用(yong)氧氣(qi)。常用(yong)激(ji)光(guang)氧氣(qi)切割碳(tan)鋼、不銹(xiu)鋼、鈦(tai)(tai)及鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)、鋁(lv)(lv)及鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)等(deng)金(jin)屬材料。
激(ji)光氧(yang)(yang)氣(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)類似(si)于氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)火焰(yan)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)，用激(ji)光能量(liang)(liang)對被切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)材料進行(xing)加熱達到燃(ran)(ran)(ran)點，并在氧(yang)(yang)氣(qi)流(liu)中(zhong)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)，所產生的熔渣(zha)又(you)被氧(yang)(yang)氣(qi)流(liu)從切(qie)(qie)(qie)口中(zhong)排除。上述氧(yang)(yang)化反應的附加熱又(you)使切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度和(he)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)質(zhi)量(liang)(liang)得到明顯提高，對完全可氧(yang)(yang)化金屬，其切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度比氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)火焰(yan)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度能提高約10倍。常用的激(ji)光氧(yang)(yang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)的割(ge)(ge)(ge)槍示(shi)意圖如圖6-16所示(shi)。
由于激光(guang)切(qie)割工藝(yi)具(ju)有切(qie)口精(jing)度高、質量高和切(qie)割速度快等優勢，激光(guang)切(qie)割機在國內外都有應用，而手工和普(pu)通(tong)機械(xie)激光(guang)切(qie)割機尚未進入(ru)工業性實用階段，現(xian)在全部采用
數(shu)控(kong)(kong)系統(tong)(tong)控(kong)(kong)制的。數(shu)控(kong)(kong)激(ji)光切割機的主(zhu)要(yao)構件有：門式(shi)機架、激(ji)光器、導光系統(tong)(tong)、激(ji)光切割頭、CNC控(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(guo)內外著名焊割設備制造(zao)廠(chang)家均能生產出高質量的數(shu)控(kong)(kong)激(ji)光切割設備，切割不銹(xiu)鋼最(zui)大厚(hou)度可達(da)16mm。
三、激光器切(qie)割的發展
目前釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光(guang)器(qi)功率(lv)一(yi)般(ban)為幾百(bai)瓦（主要用于焊接(jie)），只能(neng)切(qie)割(ge)厚度(du)1～2mm以下(xia)的薄件金屬(shu)。最(zui)近美國研(yan)制出一(yi)種新(xin)型的釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光(guang)器(qi)，其激光(guang)束在工件上能(neng)產生出比一(yi)般(ban)結構(gou)激光(guang)器(qi)高(gao)40倍的能(neng)量密度(du)，使切(qie)割(ge)能(neng)力大為提高(gao)，能(neng)割(ge)穿厚達(da)38mm的超耐熱合金材料或(huo)在厚為25.4mm的金屬(shu)件上打(da)孔(kong)（打(da)穿孔(kong)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。
激光切割廣泛用(yong)于不銹鋼(gang)、鈦(tai)(tai)及鈦(tai)(tai)合(he)(he)金、鋁及鋁合(he)(he)金和超耐熱(re)合(he)(he)金的(de)切割。在核工業、航(hang)空航(hang)天(tian)工業應用(yong)較多，最近在汽車的(de)外(wai)殼板切割中也已開始使(shi)用(yong)激光切割技術，由機器人(ren)操作。
