激光切割的原理及应用，激光切割的原理和方法

很多朋友对激光切割的原理及应用，激光切割的原理和方法不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

激光切割的原理是将激光束聚焦成一个非常小的光斑(其最小直径可以小于0.1mm)，使光斑达到很高的功率密度。在光斑下，物质被迅速加热到气化温度，蒸发形成空洞，在追逐光速后相对于物质移动，使空洞连续，形成一条宽度很窄的狭缝。

激光切割的特点是速度快，切口光滑平整，一般不需要后续加工；切割热影响区小，板材变形小，狭缝窄(0.1mm ~ 0.3mm)；切口无机械应力和剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可以加工任何方案，可以切割大幅面整板，不用开模，经济省时。

激光可以切割的材料很多，有有机玻璃、木材、塑料等非金属板材，也有不锈钢、碳钢、合金钢、铝板等金属材料。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的一个重要应用领域。

激光切割法1、熔化切割在激光熔化切割中，工件部分熔化，熔化的材料被气流喷出。因为材料的转移只发生在其液态，这个过程被称为激光熔化切割。

激光束配合高纯惰性切割气体，促使熔融材料离开狭缝，气体本身不参与。去剪。激光熔化切割可以获得比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于熔化材料所需的能量。在激光熔化和切割中，激光束仅被部分吸收。最大切割速度随激光功率的增加而增加，随板材厚度和材料熔化温度的增加而几乎相反地减小。

当激光功率恒定时，限制因素是切口处的空气压力和材料的热导率。激光熔化切割可以获得铁材料和钛金属的无氧化切割。对于钢材料，产生熔化而不是气化的激光功率密度在104 W/cm2和105 W/cm2之间。

2、汽化切割

在激光气化切割过程中，材料表面温度上升到沸点温度的速度太快，以至于无法避免热传导引起的熔化，所以有些材料蒸发成蒸汽而消失，有些材料作为喷出物被辅助气流从狭缝底部吹走。在这种情况下，需要非常高的激光功率。为了防止材料蒸汽凝结在切口壁上，材料的厚度不能大大超过激光束的直径。因此，该工艺仅适用于必须避免排除熔融材料的应用。

实际上这种加工只用于铁基合金的小应用领域。

这一过程不能用于木材和某些陶瓷等材料，这些材料不处于熔融状态，因此不可能重新冷凝材料蒸汽。此外，这些材料通常到达较厚的切口。在激光气化切割中，最佳光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。激光功率和气化热对最佳焦点位置只有一定的影响。当板材厚度不变时，最大切割速度与材料的气化温度成反比。

所需的激光功率密度大于108W/cm2，取决于材料、切割深度和光束焦点位置。当板的厚度固定时，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体喷射速度的限制。

3、受控断裂切割对于易受热损坏的脆性材料，采用激光束加热进行高速可控切割，称为受控断裂切割。这种切割过程的主要内容是激光束加热脆性材料的小区域，使该区域产生较大的热梯度和严重的机械变形，导致材料产生裂纹。只要保持平衡的加热梯度，激光束就可以引导裂纹在任何需要的方向出现。4、氧化熔化切割(激光火焰切割)

熔化切割一般使用惰性气体。如果改用氧气或其他活性气体，材料在激光束的照射下会被点燃，与氧气发生激烈的化学反应，产生另一个热源，进一步加热材料，这就是所谓的氧化熔化切割。由于这种效应，同样厚度的结构钢用这种方法切割，其切割率可以比熔化切割高。另一方面，这种方法可能比熔体切割具有更差的切口质量。事实上，它

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