激光切割是一种新(xīn)型的热切割方法，為(wèi)热切割不锈钢的后起之秀。它是利用(yòng)激光束的高能(néng)量对工件进行热切割的方法。它可(kě)用(yòng)来切割金属和非金属材料，有(yǒu)人把激光束称為(wèi)“切割刃具”也并非夸张。工业生产中常用(yòng)的激光切割方法，按切割机理(lǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)激光气化切割、激光熔化切割和激光氧气切割。几种热切割方法的能(néng)量密度比较见表6-19。从表中可(kě)以看出，激光切割的能(néng)量密度最高。
一、激光切割的特点
1. 切割时热变形小(xiǎo)
由于它的切割能(néng)量密度高，可(kě)实现精度切割，切割后零件的变形小(xiǎo)、不需要机械加工就可(kě)直接使用(yòng)。
2. 切割面质量好
切割精度可(kě)小(xiǎo)到0.1～0.2mm，切割表面粗糙度可(kě)达到Ra十几微米，切口很(hěn)窄，特别是切割热影响區(qū)宽度仅為(wèi)0.01～0.1mm，不会影响材料的性能(néng)。
3. 切割速度快
当采用(yòng)输出功率2kW激光器切割10mm以下的钢板时，其切割速度能(néng)达到等离子弧切割的水平。
4. 切割各种材料
它不仅能(néng)切割钢板和非铁材料，而且同样可(kě)以切割塑料、皮革和纤维布等非金属材料。
5. 良好的切割环境
切割时没有(yǒu)强烈辐射、噪声和环境污染，為(wèi)操作者身體(tǐ)健康创造了较好的工作环境。
激光切割同氧丙烷或火焰切割及等离子弧切割在性能(néng)上比较见表6-20。
二、切割设备与工艺
切割设备有(yǒu)CO2气體(tǐ)激光器和钇铝石榴石固體(tǐ)激光器两种，其主要技术见表6-21。
辅助气體(tǐ)的种类随材质不同而异，对于切割可(kě)燃材料和要求避免氧化的金属，使用(yòng)惰性或中性气體(tǐ)；对于一般金属材料的切割，则可(kě)采用(yòng)氧气。常用(yòng)激光氧气切割碳钢、不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金等金属材料。
激光氧气切割类似于氧燃气火焰切割，用(yòng)激光能(néng)量对被切割材料进行加热达到燃点，并在氧气流中燃烧，所产生的熔渣又(yòu)被氧气流从切口中排除。上述氧化反应的附加热又(yòu)使切割速度和切割质量得到明显提高，对完全可(kě)氧化金属，其切割速度比氧燃气火焰切割速度能(néng)提高约10倍。常用(yòng)的激光氧切割的割枪示意图如图6-16所示。
由于激光切割工艺具有(yǒu)切口精度高、质量高和切割速度快等优势，激光切割机在國(guó)内外都有(yǒu)应用(yòng)，而手工和普通机械激光切割机尚未进入工业性实用(yòng)阶段，现在全部采用(yòng)
数控系统控制的。数控激光切割机的主要构件有(yǒu)：门式机架、激光器、导光系统、激光切割头、CNC控制及驱动系统、供气系统、排烟除尘系统等。國(guó)内外著名焊割设备制造厂家均能(néng)生产出高质量的数控激光切割设备，切割不锈钢最大厚度可(kě)达16mm。
三、激光器切割的发展
目前钇铝石榴石固體(tǐ)激光器功率一般為(wèi)几百瓦（主要用(yòng)于焊接），只能(néng)切割厚度1～2mm以下的薄件金属。最近美國(guó)研制出一种新(xīn)型的钇铝石榴石固體(tǐ)激光器，其激光束在工件上能(néng)产生出比一般结构激光器高40倍的能(néng)量密度，使切割能(néng)力大為(wèi)提高，能(néng)割穿厚达38mm的超耐热合金材料或在厚為(wèi)25.4mm的金属件上打孔（打穿孔时间只需2s)。
CO2气體(tǐ)激光器的输出功率一般在1.5kW以下，可(kě)用(yòng)于切割厚為(wèi)10mm以下的碳钢和各种有(yǒu)色金属。日本开发出一种功率為(wèi)5kW的CO气體(tǐ)激光器，其激光波長(cháng)是CO2气體(tǐ)激光器的一半左右，而能(néng)量密度则為(wèi)后者的4倍之多(duō)，可(kě)以切割厚板。
為(wèi)了推广应用(yòng)激光切割技术，在切割设备方面也取得了较大进展。有(yǒu)割炬固定、平台移动的切割器。其平台有(yǒu)2～5个自由度，平台移动利用(yòng)数控和可(kě)预编程序方式，并能(néng)与CAD（计算机辅助设计）系统连接。英國(guó)研制出的切割机，是在门架上移动的CO2激光切割装置，也是数控的，激光切割头能(néng)做5个自由度（沿X、Y、Z坐(zuò)标的直線(xiàn)运动、旋转和倾斜）运动，可(kě)实行三个方向的切割。
激光切割广泛用(yòng)于不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金和超耐热合金的切割。在核工业、航空航天工业应用(yòng)较多(duō)，最近在汽車(chē)的外壳板切割中也已开始使用(yòng)激光切割技术，由机器人操作。
