摘要：激光切割技术是利用高功率密度的激光束，照射在待切割材料表面，使材料迅速熔化、汽化或达到点燃点，同时以高速气流将熔化或燃烧的材料吹走，从而实现切割过程的一种加工技术。
一，激光切割技术
什么是激光切割技术？
激光切割技术是利用高功率密度的激光束，照射在待切割材料表面，使材料迅速熔化、汽化或达到点燃点，同时以高速气流将熔化或燃烧的材料吹走，从而实现切割过程的一种加工技术。
激光切割是以高功率密度的激光作为热源，通过计算机辅助设计和计算机辅助制造技术，按照设计好的切割轨迹，使被加工工件在激光束的照射下，达到表面熔化、蒸发或分解而形成切口的一种加工方法。二，激光切割技术原理
激光切割技术依靠什么来切割？
激光切割以连续或重复脉冲方式工作，切割过程中激光光束聚焦成很小的光点(最小直径可小于0.1mm)，使焦点处达到很高的功率密度(可超过 这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，材料很快被加热至熔化及汽化温度，与此同时一股高速气流从同轴或非同轴方向将熔化或汽化了的材料由材料下部吹出。
随着光束与材料的相对移动，使孔洞形成宽度很窄(0.1 ~0.3mm)的切缝分割材料。下图所示为激光切割头的结构示意图。除了透镜以外它还有一个喷出辅助气体流的同轴喷嘴。
三，激光切割技术特点
相比传统切割技术，激光切割技术有什么特点呢？
激光切割的特点可概括为：
① 切割质量好，切缝几何形状好，切口两边近平行并和底面垂直；
②不粘熔渣，切缝窄，热影响区小，基本没有工件变形；
③ 激光可切割的材料种类多，气割只能切割含 Cr量小的低碳钢、中碳钢及合金钢，而激光可以切割金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革及木材；
④切割效率高；
⑤非接触式加工；
⑥噪声低；
⑦ 污染小。
下图是几种切割方法的切割效果的比较。
激光切割与其他切割方法比较(6.2mm厚钢板)
切割方法切缝宽度(mm)热影响区宽度(mm)切缝形态速 度设备费用激光切割0.2~0.30.04~0.06平行快高气切割0.9~1.20.6~1.2比较平行慢低等离子切割3.0~4.00.5~1.0楔形快中高虽然都是用激光进行切割，但是激光切割也是有分类的。
激光切割按其机理可分为汽化切割、熔化切割、激光氧助熔化切割和控制断裂切割。
(1)汽化切割
工件在激光作用下快速加热至沸点，部分材料化作蒸气逸去，部分材料作为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机制所需激光功率密度一般为
左右，是无熔化材料的切割方式(木材、石墨塑料等)。
(2)熔化切割
激光将工件加热至熔化状态，与光束同轴的氩、氦、氮等辅助气流将熔化材料从切缝中吹掉。熔化切割所需的激光功率密度一般为
左右。
(3)氧助熔化切割
这种方法主要用于金属材料的切割。金属被激光迅速加热至燃点以上，与氧发生剧烈的氧化反应(即燃烧)，放出大量的热；继续加热下一层金属，金属被继续氧化，并借助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。其切割过程可归结为预热→燃烧→去渣的重复进行。
实现激光氧助熔化切割必须满足下列加工条件。
①被切割金属的燃点要低于其熔点。例如，铁的燃点为1350℃，低于其熔点
②生成的熔渣的熔点应低于金属的熔点。例如，铁的熔渣的熔点为1300~1500℃。
③燃烧能放出大量的热。
氧助熔化切割钢材时，在氧气中燃烧放出的热能占全部能量的60%。氧助熔化切割所需能量为汽化切割的5%。可见激光氧助熔化切割主要是利用钢铁等金属在切割过程中氧化放出的热量进行的。
五、激光切割技术的发展方向
伴随着激光器向大功率发展以及采用高性能的CNC及伺服系统，使用高功率的激光切割可获得高的加工速度，同时减小热影响区和热畸变；所能够切割的材料板厚也格进一步地提高，高功率激光可以通过使用Q 开关或加载脉冲波，从而使低功率激光器产生出高功率激光。
根据激光切割工艺参数的影响情况，改进加工工艺，如：增加辅助气体对切割熔渣的吹力；加入造渣剂提高熔体的流动性；增加辅助能源，并改善能量之间的耦合；以及改用吸收率更高的激光切割。
激光切割将向高度自动化、智能化方向发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割，研制出高度自动化的多功能激光加工系统。
根据加工速度自适应地控制激光功率和激光模式或建立工艺数据库和专家自适应控制系统使得激光切割整机性能普遍提高。以数据库为系统核心，面向通用化CAPP开发工具，对激光切割工艺设计所涉及的各类数据进行分析，建立相适应的数据库结构。
向多功能的激光加工中心发展，将激光切割、激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反馈集成在一起，充分发挥激光加工的整体优势。
随着Internet和WEB技术的发展，建立基于WEB的网络数据库，采用模糊推理机制和人工神经网络来自动确定激光切割工艺参数，并且能够远程异地访问和控别激光切割过程成了不可避免的趋势。
三维高精度大型数控激光切割机及其切割工艺技术，为了满足汽车和航空等工业的立体工件切割的需要，三维激光切割机正向高效率、高精度、多功能和高适应性方向民展，激光切割机器人的应用范围将会愈来愈大。激光切割正向着激光切割单元FMC、无人化和自动化方向发展。
激光切割技术清洁、安全、无污染，大大改善了操作人员的工作环境，当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法，特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速，应用日益广泛的一种先进加工方法。
来源：小小焊割人
