激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不(bu)銹鋼(gang)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)光切割的特(te)點
1. 切割時(shi)熱變形(xing)小
由(you)于它的切割能量密度(du)高，可實現(xian)精度(du)切割，切割后零件(jian)的變(bian)形小、不需要機械加工就可直接使用。
2. 切(qie)割面質量好
切(qie)割精度(du)(du)可(ke)小到0.1～0.2mm，切(qie)割表面粗(cu)糙度(du)(du)可(ke)達到Ra十(shi)幾微米(mi)，切(qie)口很(hen)窄，特別是切(qie)割熱影響區(qu)寬度(du)(du)僅為0.01～0.1mm，不會影響材料(liao)的性(xing)能。
3. 切(qie)割(ge)速度快
當采用輸出(chu)功率2kW激光(guang)器(qi)切(qie)(qie)割(ge)10mm以下的(de)鋼板時，其(qi)切(qie)(qie)割(ge)速度能達到等離子弧切(qie)(qie)割(ge)的(de)水(shui)平。
4. 切割各種材(cai)料
它不僅能切割(ge)鋼板和非鐵(tie)材料，而(er)且(qie)同樣(yang)可以切割(ge)塑料、皮革和纖維布等非金屬(shu)材料。
5. 良(liang)好的切割(ge)環境
切割(ge)時(shi)沒有強(qiang)烈輻射、噪(zao)聲(sheng)和環(huan)境污染，為操作(zuo)者身體健康(kang)創造了(le)較好的(de)工作(zuo)環(huan)境。
激光切(qie)割(ge)同氧丙(bing)烷(wan)或火焰切(qie)割(ge)及等(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)在性能(neng)上比較見表6-20。
二、切(qie)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(fu)助氣體(ti)的(de)種類隨材(cai)(cai)質不同而異(yi)，對(dui)于切割(ge)可燃材(cai)(cai)料(liao)和要求(qiu)避免氧化的(de)金(jin)屬(shu)，使用(yong)惰性(xing)(xing)或(huo)中性(xing)(xing)氣體(ti)；對(dui)于一般(ban)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)切割(ge)，則(ze)可采用(yong)氧氣。常(chang)用(yong)激光氧氣切割(ge)碳鋼、不銹鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)、鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)等金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)。
激(ji)光氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)切(qie)(qie)割(ge)類似于(yu)氧(yang)(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)，用激(ji)光能量對被(bei)切(qie)(qie)割(ge)材(cai)料進行加(jia)熱(re)達到燃(ran)(ran)點，并(bing)在(zai)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)流中燃(ran)(ran)燒，所產生的(de)熔渣又被(bei)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)流從切(qie)(qie)口中排除。上述(shu)氧(yang)(yang)(yang)化反應的(de)附加(jia)熱(re)又使切(qie)(qie)割(ge)速度(du)和(he)切(qie)(qie)割(ge)質(zhi)量得(de)到明顯提高(gao)，對完全(quan)可氧(yang)(yang)(yang)化金屬，其切(qie)(qie)割(ge)速度(du)比(bi)氧(yang)(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)速度(du)能提高(gao)約10倍(bei)。常用的(de)激(ji)光氧(yang)(yang)(yang)切(qie)(qie)割(ge)的(de)割(ge)槍示意圖如(ru)圖6-16所示。
由(you)于激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)工(gong)藝具(ju)有切(qie)(qie)口精度(du)高、質量高和(he)切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)快等(deng)優勢，激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)機(ji)在國內外都有應用，而手工(gong)和(he)普通機(ji)械激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)機(ji)尚未(wei)進入工(gong)業性實用階段，現在全(quan)部采用
數控(kong)(kong)(kong)系統控(kong)(kong)(kong)制的。數控(kong)(kong)(kong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)機(ji)的主要構件(jian)有：門(men)式機(ji)架、激(ji)光(guang)器、導光(guang)系統、激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)頭、CNC控(kong)(kong)(kong)制及驅動系統、供氣系統、排煙除塵系統等。國(guo)內(nei)外(wai)著(zhu)名焊割(ge)設(she)備制造廠家均能(neng)生產出(chu)高(gao)質量的數控(kong)(kong)(kong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)設(she)備，切(qie)割(ge)不銹(xiu)鋼最大厚度可達16mm。
三、激光器切割的發展(zhan)
目(mu)前釔鋁石(shi)榴石(shi)固(gu)體(ti)激(ji)光(guang)器功率一(yi)般(ban)為幾百(bai)瓦（主要用于焊(han)接(jie)），只能(neng)切割(ge)厚(hou)度1～2mm以下的(de)(de)薄件金屬。最近美國研制出一(yi)種新型的(de)(de)釔鋁石(shi)榴石(shi)固(gu)體(ti)激(ji)光(guang)器，其激(ji)光(guang)束在工件上能(neng)產生(sheng)出比一(yi)般(ban)結構(gou)激(ji)光(guang)器高40倍的(de)(de)能(neng)量密度，使切割(ge)能(neng)力大為提高，能(neng)割(ge)穿(chuan)厚(hou)達38mm的(de)(de)超耐熱(re)合(he)金材料或(huo)在厚(hou)為25.4mm的(de)(de)金屬件上打孔(kong)（打穿(chuan)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(guang)切割廣(guang)泛用于不銹鋼、鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合(he)金(jin)、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合(he)金(jin)和超耐熱合(he)金(jin)的切割。在(zai)核工業、航空(kong)航天工業應用較多，最近在(zai)汽車的外殼板切割中也已(yi)開始(shi)使用激光(guang)切割技術，由機器人操作。
