激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不(bu)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(guang)切割的(de)特點(dian)
1. 切割時熱變形小
由于它(ta)的(de)切(qie)(qie)割能量(liang)密度高(gao)，可實現(xian)精度切(qie)(qie)割，切(qie)(qie)割后零件的(de)變形小(xiao)、不需要機械加工就(jiu)可直接使用。
2. 切割面質量好
切(qie)割精度(du)(du)可小到0.1～0.2mm，切(qie)割表(biao)面粗糙度(du)(du)可達到Ra十幾微米，切(qie)口(kou)很窄，特別是切(qie)割熱影響區(qu)寬度(du)(du)僅為0.01～0.1mm，不會影響材料的性能(neng)。
3. 切割速(su)度(du)快(kuai)
當采用(yong)輸出功率2kW激(ji)光器切(qie)割10mm以下的鋼板時，其切(qie)割速度(du)能達到(dao)等離子弧切(qie)割的水平。
4. 切割(ge)各(ge)種(zhong)材(cai)料
它不僅能切(qie)割鋼板和非鐵材料，而且同樣可以切(qie)割塑料、皮革和纖維布等非金屬材料。
5. 良好的切割環境
切(qie)割時沒有強烈輻射、噪聲(sheng)和(he)環(huan)境(jing)污染，為操作者(zhe)身體(ti)健康創造了較好的(de)工作環(huan)境(jing)。
激光切割同氧丙烷或(huo)火焰切割及等離子(zi)弧切割在性能上比較見表(biao)6-20。
二、切割設備與工藝
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。
輔助(zhu)氣(qi)體(ti)的(de)種類(lei)隨(sui)材(cai)質不同(tong)而異，對(dui)于切割可燃材(cai)料(liao)和要求避免氧(yang)化的(de)金(jin)屬，使用(yong)(yong)惰性或(huo)中性氣(qi)體(ti)；對(dui)于一(yi)般金(jin)屬材(cai)料(liao)的(de)切割，則可采用(yong)(yong)氧(yang)氣(qi)。常用(yong)(yong)激(ji)光(guang)氧(yang)氣(qi)切割碳鋼、不銹(xiu)鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)、鋁及鋁合金(jin)等金(jin)屬材(cai)料(liao)。
激(ji)(ji)光氧(yang)氣切(qie)割(ge)類(lei)似(si)于氧(yang)燃(ran)氣火焰切(qie)割(ge)，用激(ji)(ji)光能(neng)量對被切(qie)割(ge)材料(liao)進(jin)行加熱(re)達到燃(ran)點，并在氧(yang)氣流中燃(ran)燒，所產生的熔渣又被氧(yang)氣流從切(qie)口中排除。上述氧(yang)化反應的附加熱(re)又使(shi)切(qie)割(ge)速(su)度(du)和切(qie)割(ge)質量得到明顯提高，對完全(quan)可氧(yang)化金屬，其切(qie)割(ge)速(su)度(du)比(bi)氧(yang)燃(ran)氣火焰切(qie)割(ge)速(su)度(du)能(neng)提高約(yue)10倍。常用的激(ji)(ji)光氧(yang)切(qie)割(ge)的割(ge)槍(qiang)示意(yi)圖如圖6-16所示。
由(you)于激光(guang)切(qie)割工藝具有(you)切(qie)口(kou)精度高、質量高和(he)切(qie)割速度快(kuai)等優勢，激光(guang)切(qie)割機(ji)在(zai)國內外都(dou)有(you)應用(yong)，而手工和(he)普通機(ji)械激光(guang)切(qie)割機(ji)尚未進入工業(ye)性實用(yong)階段(duan)，現在(zai)全部采(cai)用(yong)
數(shu)控系(xi)(xi)統控制(zhi)的。數(shu)控激(ji)光切割(ge)機(ji)的主要(yao)構(gou)件有：門式機(ji)架、激(ji)光器、導光系(xi)(xi)統、激(ji)光切割(ge)頭、CNC控制(zhi)及驅動系(xi)(xi)統、供氣系(xi)(xi)統、排(pai)煙(yan)除塵系(xi)(xi)統等。國(guo)內外(wai)著名焊割(ge)設(she)備制(zhi)造(zao)廠家均能生產出高(gao)質量(liang)的數(shu)控激(ji)光切割(ge)設(she)備，切割(ge)不(bu)銹鋼(gang)最大厚度可達16mm。
三、激光器切割的(de)發展
目前(qian)釔(yi)鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激(ji)光(guang)器(qi)(qi)功率一般(ban)為(wei)幾百瓦（主要用于焊接），只能(neng)切割(ge)厚度(du)1～2mm以(yi)下的薄件(jian)(jian)金屬。最近美國(guo)研制出一種新型的釔(yi)鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激(ji)光(guang)器(qi)(qi)，其激(ji)光(guang)束在工(gong)件(jian)(jian)上能(neng)產生(sheng)出比(bi)一般(ban)結構激(ji)光(guang)器(qi)(qi)高40倍的能(neng)量密(mi)度(du)，使切割(ge)能(neng)力大為(wei)提(ti)高，能(neng)割(ge)穿厚達38mm的超耐熱合(he)金材料或在厚為(wei)25.4mm的金屬件(jian)(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。
激光切(qie)割廣泛用于不銹鋼、鈦及鈦合(he)(he)金(jin)(jin)、鋁(lv)及鋁(lv)合(he)(he)金(jin)(jin)和超耐熱合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)切(qie)割。在(zai)核工(gong)業、航空航天工(gong)業應用較(jiao)多，最(zui)近在(zai)汽(qi)車的(de)(de)外殼板(ban)切(qie)割中也已(yi)開始使用激光切(qie)割技術，由機器(qi)人(ren)操(cao)作。
