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、激光(guang)切割的特(te)點
1. 切割時熱變形(xing)小(xiao)
由于(yu)它的切割(ge)能量密(mi)度(du)高，可實現精度(du)切割(ge)，切割(ge)后零(ling)件(jian)的變形小、不需要(yao)機械加工就(jiu)可直接(jie)使用。
2. 切割面質量好
切割(ge)精度可(ke)小到(dao)0.1～0.2mm，切割(ge)表面(mian)粗糙度可(ke)達到(dao)Ra十(shi)幾微米，切口很窄，特別是(shi)切割(ge)熱(re)影響區寬度僅(jin)為0.01～0.1mm，不會影響材料的性能(neng)。
3. 切割速(su)度快
當采(cai)用輸出功率2kW激光器切割10mm以下的(de)鋼板時，其切割速度能(neng)達到等離(li)子(zi)弧切割的(de)水平。
4. 切割各種(zhong)材料
它(ta)不(bu)僅(jin)能(neng)切割鋼(gang)板和非鐵材料，而且(qie)同樣可以切割塑料、皮(pi)革(ge)和纖(xian)維布等非金屬材料。
5. 良好的切割環境
切割時沒有強烈(lie)輻射、噪聲和(he)環(huan)(huan)境污染，為(wei)操(cao)作(zuo)者(zhe)身(shen)體健康創造了較好的工作(zuo)環(huan)(huan)境。
激光切割(ge)(ge)(ge)同(tong)氧(yang)丙烷或火焰切割(ge)(ge)(ge)及等離子弧切割(ge)(ge)(ge)在性(xing)能上比較見表(biao)6-20。
二(er)、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。
輔助氣(qi)(qi)體(ti)的種類隨材(cai)質不同而異，對(dui)于(yu)(yu)切割(ge)(ge)可(ke)燃材(cai)料和要求避免氧化的金(jin)屬，使用(yong)惰性或中(zhong)性氣(qi)(qi)體(ti)；對(dui)于(yu)(yu)一般金(jin)屬材(cai)料的切割(ge)(ge)，則可(ke)采用(yong)氧氣(qi)(qi)。常用(yong)激光氧氣(qi)(qi)切割(ge)(ge)碳鋼、不銹鋼、鈦及(ji)鈦合(he)金(jin)、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合(he)金(jin)等金(jin)屬材(cai)料。
激(ji)光(guang)氧氣(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)類似(si)于氧燃氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)，用(yong)激(ji)光(guang)能(neng)(neng)量對被(bei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)材料進行加熱達到(dao)燃點，并在(zai)氧氣(qi)流中燃燒(shao)，所產生的(de)(de)熔渣又(you)被(bei)氧氣(qi)流從切(qie)(qie)口中排除(chu)。上述氧化反(fan)應(ying)的(de)(de)附加熱又(you)使切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度和(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量得到(dao)明顯提高，對完全可氧化金(jin)屬，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度比氧燃氣(qi)火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度能(neng)(neng)提高約10倍。常用(yong)的(de)(de)激(ji)光(guang)氧切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)槍示意圖如圖6-16所示。
由于(yu)激(ji)光切割工(gong)藝具有(you)切口精度高、質量高和切割速(su)度快(kuai)等優勢，激(ji)光切割機(ji)在國(guo)內外(wai)都有(you)應用(yong)，而手工(gong)和普通(tong)機(ji)械(xie)激(ji)光切割機(ji)尚未進入工(gong)業性實用(yong)階段，現在全部采(cai)用(yong)
數控(kong)系(xi)統(tong)控(kong)制(zhi)的(de)(de)。數控(kong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割機的(de)(de)主(zhu)要構件有：門式機架、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器、導光(guang)(guang)(guang)系(xi)統(tong)、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割頭、CNC控(kong)制(zhi)及驅(qu)動系(xi)統(tong)、供氣系(xi)統(tong)、排煙(yan)除塵系(xi)統(tong)等(deng)。國內外著名焊割設備(bei)制(zhi)造廠(chang)家均(jun)能生產出高(gao)質量的(de)(de)數控(kong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割設備(bei)，切割不(bu)銹鋼最大厚度可達16mm。
三(san)、激(ji)光(guang)器切割的(de)發(fa)展
目前釔鋁石(shi)榴石(shi)固體激光器功率一(yi)般為(wei)幾百瓦（主要用于焊接），只能(neng)(neng)切割(ge)厚(hou)度1～2mm以下(xia)的(de)(de)薄件(jian)金屬。最(zui)近美國(guo)研制(zhi)出一(yi)種新(xin)型的(de)(de)釔鋁石(shi)榴石(shi)固體激光器，其激光束(shu)在工件(jian)上能(neng)(neng)產生出比(bi)一(yi)般結(jie)構激光器高40倍的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)密度，使(shi)切割(ge)能(neng)(neng)力大為(wei)提高，能(neng)(neng)割(ge)穿厚(hou)達38mm的(de)(de)超耐熱合金材料或(huo)在厚(hou)為(wei)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(ji)光切割(ge)廣(guang)泛用于不(bu)銹(xiu)鋼、鈦(tai)及鈦(tai)合金、鋁及鋁合金和(he)超耐(nai)熱(re)合金的切割(ge)。在(zai)核工(gong)業、航(hang)空航(hang)天(tian)工(gong)業應(ying)用較多，最近在(zai)汽(qi)車的外(wai)殼板切割(ge)中也已開始使用激(ji)光切割(ge)技術，由機器人操作(zuo)。
