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(yi)、激(ji)光切(qie)割的特點
1. 切割時熱變形小
由于它的(de)切割能量密度高，可(ke)實(shi)現精度切割，切割后零件(jian)的(de)變形小(xiao)、不(bu)需要(yao)機械(xie)加工(gong)就可(ke)直接(jie)使用。
2. 切割面(mian)質量好(hao)
切割精度(du)可小到(dao)0.1～0.2mm，切割表面粗(cu)糙度(du)可達到(dao)Ra十幾微(wei)米，切口很窄，特別是切割熱影(ying)響區寬度(du)僅為0.01～0.1mm，不會影(ying)響材料的性能。
3. 切割速度快
當(dang)采用(yong)輸(shu)出功率(lv)2kW激(ji)光器切(qie)割10mm以下(xia)的鋼(gang)板(ban)時，其切(qie)割速度(du)能達到等離子(zi)弧切(qie)割的水平。
4. 切割(ge)各種(zhong)材料
它不僅能切(qie)割(ge)(ge)鋼板和(he)非鐵材(cai)料(liao)，而且同(tong)樣可以切(qie)割(ge)(ge)塑料(liao)、皮革(ge)和(he)纖維布等(deng)非金屬材(cai)料(liao)。
5. 良好的切(qie)割環(huan)境
切割(ge)時沒有(you)強(qiang)烈輻射、噪聲和環境污染，為操(cao)作者身體健康創造了較好的工作環境。
激光(guang)切(qie)割同氧丙烷或火焰(yan)切(qie)割及(ji)等離子(zi)弧切(qie)割在性能上(shang)比(bi)較見表6-20。
二(er)、切(qie)割(ge)設備與工(gong)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(ti)的種(zhong)類(lei)隨材(cai)(cai)質不同而異，對于切(qie)割可(ke)燃(ran)材(cai)(cai)料和要求(qiu)避免氧(yang)化(hua)的金(jin)屬，使用惰性或中性氣(qi)體(ti)；對于一般金(jin)屬材(cai)(cai)料的切(qie)割，則(ze)可(ke)采(cai)用氧(yang)氣(qi)。常用激光(guang)氧(yang)氣(qi)切(qie)割碳鋼、不銹鋼、鈦及鈦合金(jin)、鋁及鋁合金(jin)等金(jin)屬材(cai)(cai)料。
激(ji)光(guang)氧(yang)氣(qi)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)類似(si)于氧(yang)燃氣(qi)火焰(yan)(yan)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)，用激(ji)光(guang)能量(liang)對被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)材料進行加(jia)熱(re)達到(dao)(dao)燃點(dian)，并在(zai)氧(yang)氣(qi)流中(zhong)燃燒，所(suo)產生的(de)熔渣又(you)被(bei)氧(yang)氣(qi)流從切(qie)(qie)(qie)(qie)口中(zhong)排(pai)除。上述(shu)氧(yang)化反應的(de)附加(jia)熱(re)又(you)使切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速度和切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)質量(liang)得到(dao)(dao)明顯提高，對完全可(ke)氧(yang)化金屬(shu)，其切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速度比氧(yang)燃氣(qi)火焰(yan)(yan)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速度能提高約(yue)10倍(bei)。常用的(de)激(ji)光(guang)氧(yang)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)槍示(shi)意圖(tu)如圖(tu)6-16所(suo)示(shi)。
由于激(ji)光切割(ge)工藝具有切口精度高、質量(liang)高和切割(ge)速度快等優勢，激(ji)光切割(ge)機在國(guo)內外都(dou)有應(ying)用，而手工和普通機械激(ji)光切割(ge)機尚(shang)未進(jin)入(ru)工業(ye)性實用階段，現在全部采用
數控(kong)系統(tong)(tong)控(kong)制的。數控(kong)激光(guang)切(qie)割機的主要構件有：門(men)式機架、激光(guang)器、導光(guang)系統(tong)(tong)、激光(guang)切(qie)割頭、CNC控(kong)制及驅(qu)動系統(tong)(tong)、供氣系統(tong)(tong)、排(pai)煙除塵系統(tong)(tong)等。國內外著名(ming)焊割設備制造(zao)廠家均能生產出高(gao)質量的數控(kong)激光(guang)切(qie)割設備，切(qie)割不銹鋼最大厚度可達16mm。
三、激光(guang)器切割的發展
目前釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光(guang)(guang)器功率一般為(wei)幾(ji)百瓦(wa)（主要用于(yu)焊接），只(zhi)能切(qie)割厚(hou)度1～2mm以下的(de)薄(bo)件(jian)金(jin)屬。最近美國研制出(chu)一種新(xin)型(xing)的(de)釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光(guang)(guang)器，其(qi)激光(guang)(guang)束在工件(jian)上能產生(sheng)出(chu)比(bi)一般結構激光(guang)(guang)器高(gao)40倍的(de)能量密度，使切(qie)割能力(li)大為(wei)提高(gao)，能割穿厚(hou)達38mm的(de)超耐熱合(he)金(jin)材料或在厚(hou)為(wei)25.4mm的(de)金(jin)屬件(jian)上打孔（打穿孔時間只(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。
激光切(qie)割(ge)(ge)(ge)廣(guang)泛用于不銹(xiu)鋼(gang)、鈦及鈦合金、鋁(lv)及鋁(lv)合金和超(chao)耐(nai)熱合金的(de)切(qie)割(ge)(ge)(ge)。在核工業、航空航天工業應用較(jiao)多，最近在汽車的(de)外殼板切(qie)割(ge)(ge)(ge)中也已開始使用激光切(qie)割(ge)(ge)(ge)技術，由(you)機器人(ren)操作。
