云南弘晟泰金屬制品有限公司

激光切割幾乎是當前世界上 先 進的切割工藝，能切割大多數金屬和非金屬材料，不管你身處汽車行業、工程機械、家電行業等隨處都能見到它的應用。它具備精密制造、柔性切割、異形加工、一次成型、速度快、效率高等優點，能解決許多常規方法無法解決的難題。本期小編就和大家一起聊聊激光切割那些事。

1、激光切割原理

 激光切割是利用激光發生器所發出的激光束，經透鏡聚焦后在焦點處聚成一極小的高能量光斑，使光斑聚焦在材料合適位置，被材料吸收激光能量，迅速汽化、熔融、燒蝕或者達到燃點，并配合高壓輔助氣體（有二氧化碳氣體，氧氣，氮氣等）吹走熔化廢渣的過程。激光頭由程控的伺服電機驅動下，切割頭按照預定路線運動隨著光束在材料上的移動，從而切割出各種形狀的工件。

 2、激光切割的分類

（1）激光器分類

光有紅橙黃綠，可以物體吸收，也可以被反射；激光也是光，根據波長不同也會體現不同的特性。激光發生器的增益介質，決定了激光波長、輸出功率和應用領域。激光器的增益介質可以分為氣體、液體和固體。

a.氣體中具有代表性的是CO2氣體激光器;

b.固體中具有代表性的包括光纖激光器和YAG激光器、紅寶石激光器、半導體激光器等；

c.液體激光器是利用某些液體（通常是有機溶劑，如染料）作為產生激光的工作媒介，發射出激光。

不同的切割對象材料，能夠吸收的激光波長不同，需要適配合適的激光發生器。目前汽車行業應用廣泛的還是光纖激光發生器。

（2）激光切割方式分類

激光切割主要分為熔化切割、氧化切割、汽化切割、導向斷裂切割等。下表為常見的切割方法分類，其中熔化切割和氧化切割尤為常見，下面會著重講一下這兩種切割方法，對于另外兩種切割方法。

a.激光熔化切割

激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。

1)  激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。

2)  大切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因素就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。

b.激光氧化切割

激光氧化切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發生氧化反應，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區吹出，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。氧化切割過程存在兩個熱源：激光束照射能和化學反應所產生的熱能。據估計，切割碳鋼時，氧化反應所產生的熱能占切割所需能量的60%。

在氧化切割過程中，如果氧化燃燒的速度高于激光束移動的速度，割縫將變寬且粗糙，反之，如果移動速度慢，則割縫窄而光滑。