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(guang)切割的特點
1. 切割(ge)時熱(re)變形小(xiao)
由于它的切(qie)割能量密度高(gao)，可(ke)實現精度切(qie)割，切(qie)割后(hou)零件的變形(xing)小、不(bu)需要機械加工就可(ke)直接使用。
2. 切割(ge)面質量好
切(qie)割(ge)精度(du)(du)可小(xiao)到(dao)0.1～0.2mm，切(qie)割(ge)表面粗糙度(du)(du)可達到(dao)Ra十(shi)幾微米，切(qie)口很窄，特別(bie)是切(qie)割(ge)熱影響(xiang)區寬(kuan)度(du)(du)僅(jin)為0.01～0.1mm，不會影響(xiang)材料的性能。
3. 切割(ge)速度快(kuai)
當采用輸出(chu)功(gong)率2kW激光(guang)器切(qie)割10mm以下的鋼板(ban)時(shi)，其切(qie)割速度能(neng)達到等(deng)離(li)子弧切(qie)割的水平(ping)。
4. 切割(ge)各種材(cai)料
它不僅能切割鋼板和(he)非鐵(tie)材(cai)料(liao)，而且(qie)同樣(yang)可以切割塑料(liao)、皮革和(he)纖維布等(deng)非金屬(shu)材(cai)料(liao)。
5. 良好的切割環境(jing)
切割時沒有強烈輻射(she)、噪聲(sheng)和(he)環境污染，為操(cao)作者身(shen)體健康創造了較(jiao)好的工作環境。
激光切割(ge)同氧(yang)丙烷或(huo)火焰切割(ge)及等(deng)離子弧切割(ge)在(zai)性能上(shang)比較(jiao)見表6-20。
二、切割設(she)備與(yu)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(de)種類隨材質不同而(er)異，對于切割可燃(ran)材料和(he)要求避免氧化(hua)的(de)金屬(shu)，使用惰性或(huo)中性氣體；對于一般金屬(shu)材料的(de)切割，則可采(cai)用氧氣。常(chang)用激光氧氣切割碳鋼、不銹鋼、鈦及(ji)鈦合金、鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金等金屬(shu)材料。
激光氧(yang)(yang)氣切(qie)(qie)割類似(si)于氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣火(huo)焰(yan)(yan)切(qie)(qie)割，用激光能量對(dui)被切(qie)(qie)割材(cai)料進(jin)行加熱達到(dao)燃(ran)(ran)點(dian)，并在氧(yang)(yang)氣流中燃(ran)(ran)燒，所產生的(de)熔渣(zha)又被氧(yang)(yang)氣流從切(qie)(qie)口中排除。上述氧(yang)(yang)化反應的(de)附加熱又使切(qie)(qie)割速(su)(su)度和切(qie)(qie)割質量得到(dao)明顯提高(gao)，對(dui)完(wan)全(quan)可氧(yang)(yang)化金(jin)屬，其(qi)切(qie)(qie)割速(su)(su)度比氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)氣火(huo)焰(yan)(yan)切(qie)(qie)割速(su)(su)度能提高(gao)約10倍。常用的(de)激光氧(yang)(yang)切(qie)(qie)割的(de)割槍示意圖如(ru)圖6-16所示。
由于(yu)激光(guang)切割工藝具有切口精度(du)高(gao)、質量(liang)高(gao)和(he)切割速度(du)快等(deng)優(you)勢，激光(guang)切割機在(zai)國內外都有應用，而手工和(he)普(pu)通機械(xie)激光(guang)切割機尚(shang)未進入工業性(xing)實用階段，現在(zai)全部采用
數(shu)控系統控制(zhi)的(de)。數(shu)控激光切(qie)割(ge)機(ji)的(de)主要構件有：門式機(ji)架、激光器、導光系統、激光切(qie)割(ge)頭、CNC控制(zhi)及驅動系統、供(gong)氣(qi)系統、排煙除塵(chen)系統等。國(guo)內外著名焊(han)割(ge)設備制(zhi)造廠家均能(neng)生產(chan)出高質量的(de)數(shu)控激光切(qie)割(ge)設備，切(qie)割(ge)不(bu)銹鋼最大厚度(du)可(ke)達16mm。
三、激光(guang)器切割的(de)發展
目前釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激(ji)光(guang)(guang)器功(gong)率(lv)一般為幾百瓦（主要用于焊接），只(zhi)能(neng)切(qie)割厚(hou)度1～2mm以下的薄件(jian)金屬。最近(jin)美國研(yan)制(zhi)出一種新型的釔鋁石(shi)榴(liu)石(shi)固體激(ji)光(guang)(guang)器，其激(ji)光(guang)(guang)束在(zai)工件(jian)上(shang)(shang)能(neng)產(chan)生出比一般結(jie)構激(ji)光(guang)(guang)器高(gao)40倍的能(neng)量密度，使切(qie)割能(neng)力大為提高(gao)，能(neng)割穿(chuan)厚(hou)達38mm的超耐熱合金材料或在(zai)厚(hou)為25.4mm的金屬件(jian)上(shang)(shang)打孔（打穿(chuan)孔時間(jian)只(zhi)需(xu)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)光切割(ge)廣泛(fan)用于不銹(xiu)鋼(gang)、鈦及鈦合金(jin)、鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)和超(chao)耐熱合金(jin)的(de)切割(ge)。在核工業、航空(kong)航天工業應用較多，最(zui)近(jin)在汽車的(de)外殼板切割(ge)中也(ye)已開(kai)始使用激(ji)光切割(ge)技(ji)術，由機器(qi)人(ren)操(cao)作(zuo)。
