激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不銹(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(yi)、激光(guang)切割的特(te)點
1. 切割時熱變形(xing)小
由于它的切(qie)割能量密度(du)高，可實現精度(du)切(qie)割，切(qie)割后零件的變形(xing)小、不需要機(ji)械加工就(jiu)可直(zhi)接使用。
2. 切割面質量(liang)好
切割精度可小(xiao)到(dao)0.1～0.2mm，切割表面粗糙度可達到(dao)Ra十幾微米，切口很窄，特別(bie)是切割熱(re)影(ying)(ying)響區寬度僅為(wei)0.01～0.1mm，不(bu)會(hui)影(ying)(ying)響材(cai)料的性能。
3. 切割速度快
當采用輸(shu)出(chu)功率2kW激光(guang)器切(qie)割(ge)10mm以下的(de)鋼板時，其切(qie)割(ge)速度能達到(dao)等(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)的(de)水平(ping)。
4. 切割(ge)各種材料
它不僅(jin)能切割(ge)鋼板(ban)和非鐵(tie)材(cai)料(liao)，而(er)且同樣可以切割(ge)塑料(liao)、皮(pi)革和纖(xian)維布等非金屬材(cai)料(liao)。
5. 良好的切割環境
切(qie)割時沒有(you)強(qiang)烈輻射、噪聲和(he)環(huan)境污染，為操作(zuo)者身體健康創造了較好的(de)工作(zuo)環(huan)境。
激(ji)光切割(ge)同氧(yang)丙烷或火焰切割(ge)及等(deng)離子弧切割(ge)在(zai)性能上比較見表(biao)6-20。
二(er)、切割(ge)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)(qi)體(ti)的(de)種類(lei)隨材質不(bu)同而異，對于(yu)切(qie)割可燃材料和要(yao)求避免氧(yang)(yang)化的(de)金(jin)(jin)屬，使用(yong)惰(duo)性或中性氣(qi)(qi)體(ti)；對于(yu)一般金(jin)(jin)屬材料的(de)切(qie)割，則可采用(yong)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)。常用(yong)激光氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)割碳鋼、不(bu)銹鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)、鋁及鋁合(he)金(jin)(jin)等(deng)金(jin)(jin)屬材料。
激(ji)(ji)光(guang)氧(yang)(yang)氣(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)類似(si)于氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)火(huo)焰(yan)切(qie)(qie)割(ge)(ge)，用(yong)激(ji)(ji)光(guang)能(neng)量對被(bei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)材料進行加熱達到(dao)(dao)燃(ran)(ran)(ran)點，并在氧(yang)(yang)氣(qi)流中燃(ran)(ran)(ran)燒，所產生的熔(rong)渣又被(bei)氧(yang)(yang)氣(qi)流從切(qie)(qie)口中排除。上(shang)述氧(yang)(yang)化反應的附加熱又使(shi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)和切(qie)(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量得到(dao)(dao)明(ming)顯提高(gao)，對完全可氧(yang)(yang)化金屬，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)比氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)火(huo)焰(yan)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)能(neng)提高(gao)約10倍。常用(yong)的激(ji)(ji)光(guang)氧(yang)(yang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的割(ge)(ge)槍(qiang)示意(yi)圖(tu)如圖(tu)6-16所示。
由于激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)工藝具有(you)切(qie)(qie)口精度(du)高(gao)(gao)、質(zhi)量(liang)高(gao)(gao)和(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)快等優勢(shi)，激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)在國內外(wai)都有(you)應用，而手工和(he)普通機(ji)械(xie)激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)尚未進入(ru)工業性實用階段，現在全部采用
數(shu)控(kong)系統控(kong)制的。數(shu)控(kong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)機(ji)的主(zhu)要構件有：門式機(ji)架、激(ji)光(guang)器(qi)、導光(guang)系統、激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)頭、CNC控(kong)制及驅動系統、供氣系統、排煙除塵(chen)系統等。國(guo)內外著名焊割(ge)設(she)備制造廠家均能生產出(chu)高質量的數(shu)控(kong)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)設(she)備，切(qie)割(ge)不(bu)銹鋼最大厚(hou)度可(ke)達16mm。
三、激光器切割(ge)的(de)發展(zhan)
目前釔(yi)鋁(lv)石榴(liu)石固體(ti)激光(guang)器功率一般(ban)為幾百瓦(wa)（主(zhu)要用于焊接），只(zhi)能切割厚(hou)(hou)度(du)1～2mm以下的(de)薄件(jian)金屬(shu)。最近(jin)美國研(yan)制出一種新型的(de)釔(yi)鋁(lv)石榴(liu)石固體(ti)激光(guang)器，其激光(guang)束(shu)在工件(jian)上(shang)能產生出比一般(ban)結構(gou)激光(guang)器高(gao)40倍的(de)能量密度(du)，使切割能力大為提高(gao)，能割穿厚(hou)(hou)達38mm的(de)超耐熱(re)合金材料或在厚(hou)(hou)為25.4mm的(de)金屬(shu)件(jian)上(shang)打孔（打穿孔時間只(zhi)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)(guang)切割(ge)廣(guang)泛(fan)用于不銹鋼、鈦及(ji)鈦合金(jin)、鋁及(ji)鋁合金(jin)和超(chao)耐熱合金(jin)的切割(ge)。在核工(gong)業(ye)、航空航天工(gong)業(ye)應用較多，最近在汽車(che)的外(wai)殼板切割(ge)中也已開始使用激光(guang)(guang)切割(ge)技術，由機器人(ren)操作。
