激光切割是一種新型的熱切割方法，為熱切割不銹鋼(gang)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(qie)割的特點
1. 切割時熱變(bian)形小
由于它(ta)的(de)切割能量密度(du)高，可(ke)實現精度(du)切割，切割后(hou)零件的(de)變形(xing)小、不需(xu)要機械加(jia)工就可(ke)直接使用。
2. 切割面質量好
切割(ge)精(jing)度可(ke)(ke)小到0.1～0.2mm，切割(ge)表面粗糙度可(ke)(ke)達到Ra十幾(ji)微米(mi)，切口很窄，特別是切割(ge)熱影(ying)響區(qu)寬度僅為0.01～0.1mm，不會影(ying)響材料的性能。
3. 切割速(su)度快(kuai)
當采用輸出(chu)功率(lv)2kW激光器切割(ge)10mm以下的鋼板時，其切割(ge)速度能達到等離子弧(hu)切割(ge)的水平。
4. 切割各種材料
它不僅能切(qie)割鋼板和非鐵(tie)材(cai)料，而(er)且同樣(yang)可以(yi)切(qie)割塑料、皮(pi)革和纖維布等非金屬材(cai)料。
5. 良好的切割環境
切割時沒有(you)強烈輻(fu)射、噪聲和環境(jing)污染，為操作者身體健康(kang)創造了較好的工作環境(jing)。
激光切割同氧丙烷或火(huo)焰切割及等離子弧切割在性能上(shang)比較見表6-20。
二、切(qie)割設備與工(gong)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(ti)的(de)種類隨材(cai)質(zhi)不同(tong)而(er)異，對于(yu)切割可(ke)燃材(cai)料(liao)和要求避免氧化的(de)金屬，使(shi)用(yong)惰性(xing)(xing)或中性(xing)(xing)氣體(ti)；對于(yu)一般金屬材(cai)料(liao)的(de)切割，則可(ke)采用(yong)氧氣。常(chang)用(yong)激光氧氣切割碳鋼、不銹鋼、鈦及(ji)鈦合金、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金等金屬材(cai)料(liao)。
激光(guang)氧(yang)氣切割(ge)(ge)(ge)類似于(yu)氧(yang)燃(ran)氣火焰(yan)切割(ge)(ge)(ge)，用激光(guang)能量(liang)對(dui)被切割(ge)(ge)(ge)材料進(jin)行加(jia)熱達到燃(ran)點，并在氧(yang)氣流中燃(ran)燒，所產生的(de)熔(rong)渣(zha)又被氧(yang)氣流從切口中排除。上述氧(yang)化反應的(de)附加(jia)熱又使切割(ge)(ge)(ge)速度和切割(ge)(ge)(ge)質量(liang)得到明顯提高，對(dui)完(wan)全(quan)可氧(yang)化金屬，其切割(ge)(ge)(ge)速度比氧(yang)燃(ran)氣火焰(yan)切割(ge)(ge)(ge)速度能提高約10倍。常(chang)用的(de)激光(guang)氧(yang)切割(ge)(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)(ge)槍示(shi)意圖如圖6-16所示(shi)。
由于激(ji)光(guang)切割(ge)工(gong)藝具有切口精度高、質量(liang)高和(he)切割(ge)速度快等優勢，激(ji)光(guang)切割(ge)機在國內(nei)外都(dou)有應用，而手工(gong)和(he)普通機械(xie)激(ji)光(guang)切割(ge)機尚未進入工(gong)業性實(shi)用階段(duan)，現在全部采用
數控(kong)系(xi)統(tong)(tong)控(kong)制的。數控(kong)激光切(qie)(qie)割機的主要(yao)構(gou)件(jian)有：門式機架、激光器、導光系(xi)統(tong)(tong)、激光切(qie)(qie)割頭(tou)、CNC控(kong)制及驅動系(xi)統(tong)(tong)、供氣系(xi)統(tong)(tong)、排煙(yan)除塵系(xi)統(tong)(tong)等(deng)。國內(nei)外著名(ming)焊割設(she)(she)備(bei)制造廠家均能生產出高質量的數控(kong)激光切(qie)(qie)割設(she)(she)備(bei)，切(qie)(qie)割不銹鋼最大厚度可(ke)達16mm。
三(san)、激光器切割的(de)發展
目前釔鋁(lv)石(shi)榴(liu)石(shi)固體激光(guang)(guang)器(qi)功(gong)率一(yi)般為幾百(bai)瓦（主(zhu)要用(yong)于焊(han)接(jie)），只能切(qie)割(ge)厚(hou)度(du)1～2mm以(yi)下的薄件(jian)金屬。最近美國研制出(chu)(chu)一(yi)種(zhong)新型的釔鋁(lv)石(shi)榴(liu)石(shi)固體激光(guang)(guang)器(qi)，其(qi)激光(guang)(guang)束在工(gong)件(jian)上(shang)能產生(sheng)出(chu)(chu)比一(yi)般結(jie)構激光(guang)(guang)器(qi)高40倍的能量密度(du)，使切(qie)割(ge)能力(li)大(da)為提高，能割(ge)穿厚(hou)達38mm的超耐熱合金材料或在厚(hou)為25.4mm的金屬件(jian)上(shang)打(da)(da)孔(kong)（打(da)(da)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(guang)切(qie)割廣(guang)泛用于不銹鋼、鈦及鈦合(he)金(jin)、鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金(jin)和超耐熱合(he)金(jin)的切(qie)割。在(zai)核(he)工業、航空航天工業應用較多，最近在(zai)汽(qi)車的外(wai)殼板切(qie)割中也已開(kai)始使用激(ji)光(guang)切(qie)割技術，由機器人操(cao)作。
