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、激光切割的(de)特點
1. 切割時熱變形小
由于它的(de)切割能量密度高，可實現(xian)精度切割，切割后零件的(de)變形小、不需(xu)要(yao)機械(xie)加工就可直接使用。
2. 切割面質量好
切割精度(du)可小到(dao)0.1～0.2mm，切割表面粗糙度(du)可達到(dao)Ra十幾(ji)微米，切口很窄，特別(bie)是切割熱影(ying)響(xiang)區寬度(du)僅為(wei)0.01～0.1mm，不會(hui)影(ying)響(xiang)材料的性能。
3. 切割速度快
當采用(yong)輸出功率2kW激光(guang)器切割(ge)10mm以下的鋼板(ban)時(shi)，其切割(ge)速(su)度能達到(dao)等離(li)子(zi)弧切割(ge)的水平。
4. 切割各種材料
它不(bu)僅能切割鋼板(ban)和非鐵材(cai)料，而且同樣可以(yi)切割塑料、皮革(ge)和纖維布等非金屬(shu)材(cai)料。
5. 良好的切割環境(jing)
切(qie)割時沒有強烈輻射(she)、噪聲和環(huan)境污染(ran)，為操作者身體(ti)健康創造了較好的工作環(huan)境。
激光切割同氧丙烷或火(huo)焰(yan)切割及等(deng)離子弧切割在性能上比較(jiao)見表6-20。
二(er)、切割(ge)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。
輔助氣體的種類隨材(cai)質(zhi)不同而異(yi)，對(dui)于切(qie)割可(ke)燃材(cai)料和要求避免氧化的金屬(shu)，使用惰性或中性氣體；對(dui)于一般金屬(shu)材(cai)料的切(qie)割，則可(ke)采用氧氣。常用激光氧氣切(qie)割碳鋼、不銹鋼、鈦及(ji)鈦合金、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金等金屬(shu)材(cai)料。
激光氧氣切(qie)(qie)割(ge)(ge)類似(si)于氧燃氣火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)，用(yong)激光能(neng)量(liang)對(dui)被(bei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)材料進行(xing)加(jia)熱達到(dao)燃點，并在氧氣流中燃燒，所產生的熔渣又被(bei)氧氣流從切(qie)(qie)口中排除。上述氧化反應的附加(jia)熱又使切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度和(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量(liang)得到(dao)明顯提高，對(dui)完全可氧化金(jin)屬(shu)，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度比氧燃氣火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度能(neng)提高約(yue)10倍(bei)。常用(yong)的激光氧切(qie)(qie)割(ge)(ge)的割(ge)(ge)槍示(shi)意(yi)圖如圖6-16所示(shi)。
由(you)于激(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)割工(gong)藝具有切(qie)(qie)(qie)口(kou)精度高、質量高和切(qie)(qie)(qie)割速(su)度快等優勢(shi)，激(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)割機在國內(nei)外都(dou)有應(ying)用(yong)，而手(shou)工(gong)和普通(tong)機械激(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)割機尚未進(jin)入工(gong)業(ye)性實用(yong)階段，現在全部采用(yong)
數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統控(kong)制(zhi)的(de)。數(shu)控(kong)激(ji)光切割(ge)(ge)機的(de)主要構(gou)件有(you)：門式機架、激(ji)光器、導光系(xi)(xi)統、激(ji)光切割(ge)(ge)頭、CNC控(kong)制(zhi)及驅動(dong)系(xi)(xi)統、供氣(qi)系(xi)(xi)統、排煙除塵系(xi)(xi)統等。國(guo)內(nei)外著名焊割(ge)(ge)設備(bei)(bei)制(zhi)造廠家均能生(sheng)產(chan)出高質量的(de)數(shu)控(kong)激(ji)光切割(ge)(ge)設備(bei)(bei)，切割(ge)(ge)不銹鋼(gang)最大厚度可達16mm。
三、激光(guang)器切割(ge)的發(fa)展(zhan)
目前釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光器(qi)功(gong)率一般為幾百瓦（主要用于焊接），只能切割厚度1～2mm以(yi)下(xia)的(de)(de)薄件金屬。最近美(mei)國研制出(chu)(chu)一種新(xin)型(xing)的(de)(de)釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)固體激光器(qi)，其激光束在(zai)工件上能產生出(chu)(chu)比(bi)一般結構(gou)激光器(qi)高(gao)40倍的(de)(de)能量(liang)密度，使切割能力大為提高(gao)，能割穿(chuan)厚達38mm的(de)(de)超耐熱合金材料或在(zai)厚為25.4mm的(de)(de)金屬件上打孔（打穿(chuan)孔時(shi)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(fan)用(yong)于不銹鋼、鈦及鈦合(he)金、鋁(lv)(lv)及鋁(lv)(lv)合(he)金和超(chao)耐熱合(he)金的切(qie)割。在核工業、航空航天工業應用(yong)較多(duo)，最(zui)近在汽車的外殼板切(qie)割中也已開始使用(yong)激光切(qie)割技(ji)術，由(you)機器人操作。
