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、激光切割的特點(dian)
1. 切割時熱變形小(xiao)
由于它(ta)的(de)切(qie)割(ge)能量密度高，可實現(xian)精度切(qie)割(ge)，切(qie)割(ge)后零(ling)件(jian)的(de)變形小、不(bu)需要(yao)機械加工就可直接(jie)使用(yong)。
2. 切割面(mian)質量(liang)好
切割精度可小到0.1～0.2mm，切割表面粗糙度可達到Ra十幾(ji)微米(mi)，切口很(hen)窄，特別是(shi)切割熱影響區寬度僅(jin)為0.01～0.1mm，不會影響材料的性能。
3. 切割速(su)度(du)快
當采用輸(shu)出(chu)功率(lv)2kW激光器切割10mm以下的鋼板時，其(qi)切割速度(du)能達到(dao)等離子弧切割的水平。
4. 切割各種材料
它不(bu)僅(jin)能切割鋼板和非(fei)鐵材料，而且同(tong)樣可以切割塑(su)料、皮革(ge)和纖維布(bu)等非(fei)金屬材料。
5. 良好(hao)的切割環境
切割時沒有強烈(lie)輻射、噪(zao)聲和(he)環境(jing)污染(ran)，為操(cao)作者身體(ti)健康創(chuang)造(zao)了較好(hao)的工作環境(jing)。
激光切割(ge)(ge)同氧丙烷或火焰切割(ge)(ge)及等離子弧切割(ge)(ge)在(zai)性能(neng)上比較見表6-20。
二、切(qie)割設備(bei)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。
輔助氣體的(de)種類隨材(cai)(cai)質不(bu)同(tong)而異(yi)，對于(yu)切割可(ke)燃材(cai)(cai)料(liao)和要求避免氧化的(de)金(jin)(jin)屬，使用惰(duo)性(xing)或中(zhong)性(xing)氣體；對于(yu)一般金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)的(de)切割，則可(ke)采用氧氣。常用激光氧氣切割碳鋼、不(bu)銹鋼、鈦及鈦合(he)金(jin)(jin)、鋁(lv)(lv)及鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)等金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)。
激光(guang)氧氣(qi)(qi)(qi)切(qie)割類似于(yu)氧燃氣(qi)(qi)(qi)火(huo)焰切(qie)割，用激光(guang)能(neng)量對被切(qie)割材(cai)料進行加熱達(da)到(dao)燃點，并在氧氣(qi)(qi)(qi)流中燃燒，所產生的熔渣又被氧氣(qi)(qi)(qi)流從切(qie)口中排除。上述氧化反應的附加熱又使切(qie)割速度和切(qie)割質量得到(dao)明顯提高，對完全可氧化金屬，其切(qie)割速度比氧燃氣(qi)(qi)(qi)火(huo)焰切(qie)割速度能(neng)提高約(yue)10倍(bei)。常用的激光(guang)氧切(qie)割的割槍示意(yi)圖(tu)如圖(tu)6-16所示。
由于(yu)激光切割(ge)工藝(yi)具有(you)(you)切口精度高(gao)、質量(liang)高(gao)和切割(ge)速(su)度快(kuai)等(deng)優勢，激光切割(ge)機(ji)在國(guo)內(nei)外都(dou)有(you)(you)應用(yong)(yong)，而手工和普通機(ji)械激光切割(ge)機(ji)尚未進入(ru)工業性實用(yong)(yong)階段，現(xian)在全部采用(yong)(yong)
數控(kong)(kong)(kong)系(xi)統控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的。數控(kong)(kong)(kong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割機(ji)的主要構件有：門式機(ji)架、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、導光(guang)(guang)(guang)系(xi)統、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割頭、CNC控(kong)(kong)(kong)制(zhi)及驅動系(xi)統、供氣系(xi)統、排煙除塵系(xi)統等。國內外(wai)著名焊割設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)廠家均能生產出高質量的數控(kong)(kong)(kong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割設(she)備(bei)，切割不銹鋼(gang)最大厚度可達16mm。
三、激光(guang)器切割的發展
目(mu)前釔鋁石(shi)榴石(shi)固(gu)體激光(guang)器(qi)功率一般為幾百瓦（主要(yao)用于(yu)焊接），只能(neng)切割厚度(du)1～2mm以下的(de)(de)薄件(jian)金屬。最近(jin)美國研(yan)制出一種(zhong)新型的(de)(de)釔鋁石(shi)榴石(shi)固(gu)體激光(guang)器(qi)，其激光(guang)束在工件(jian)上能(neng)產生出比一般結構激光(guang)器(qi)高(gao)40倍(bei)的(de)(de)能(neng)量密度(du)，使切割能(neng)力大(da)為提高(gao)，能(neng)割穿厚達38mm的(de)(de)超耐(nai)熱合金材料或在厚為25.4mm的(de)(de)金屬件(jian)上打孔(kong)（打穿孔(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(qie)割(ge)廣泛用(yong)于不銹鋼(gang)、鈦及(ji)鈦合金(jin)、鋁及(ji)鋁合金(jin)和超耐熱合金(jin)的切(qie)割(ge)。在核工(gong)業、航空航天工(gong)業應用(yong)較多，最近在汽車(che)的外殼(ke)板切(qie)割(ge)中也已開(kai)始使用(yong)激光切(qie)割(ge)技術，由機器人操作。
