激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工，可以大大縮短加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。現(xiàn)代的激光技術(shù)成了一個(gè)人們所幻想自己追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。整個(gè)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和吹氣保護(hù)系統(tǒng)組成，采用最先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床模式實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)和激光切割，不受速度的影響，支持 dxp、 plt、 cnc 等圖形格式，提高界面圖形繪制能力，采用性能優(yōu)越的進(jìn)口伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)精度。

激光切割是應(yīng)用研究激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度以及能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)控制下，激光通過(guò)脈沖放電，輸出受控的重復(fù)高頻脈沖激光，以形成具有一定頻率和一定脈沖寬度的光束。在該方法中，脈沖激光束通過(guò)光路透射和反射，并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在加工對(duì)象的表面上，以形成精細(xì)的、高能量密度的光斑。 在瞬間高溫下熔化或蒸發(fā)待處理材料。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)非常細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制下，激光加工頭與被加工技術(shù)材料按預(yù)先繪好的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析連續(xù)發(fā)展相對(duì)主義運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，這樣就會(huì)把這些物體信息加工成想要的形狀。切割時(shí)，同軸氣流與光束從切割頭噴射出來(lái)，將熔化或汽化的材料吹出切割底部(注意: 如果吹出的氣體與被切割的材料發(fā)生反應(yīng)，這種反應(yīng)將提供切割所需的額外能量，氣流也冷卻切割表面，減少熱影響區(qū)，并確保聚焦鏡不受污染)。與傳統(tǒng)的板材進(jìn)行加工技術(shù)方法研究相比,激光通過(guò)切割其具有高的切割工作質(zhì)量(切口寬度窄、熱影響區(qū)小、切口光潔) 、高的切割處理速度、高的柔性(可隨意切割可以任意一個(gè)形狀) 、廣泛的材料以及適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。

主要工藝有以下幾種：

1、汽化切割。

在高功率密度激光束的加熱下，材料的表面溫度以足以避免由于熱傳導(dǎo)而熔化的速率上升到沸點(diǎn)溫度，使得部分材料蒸發(fā)成蒸汽并消失，部分材料通過(guò)輔助氣流作為射流從狹縫底部吹走。一些問(wèn)題不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料主要就是可以通過(guò)使用這種汽化切割技術(shù)方法切割成形的。

在汽化切割過(guò)程中，蒸汽帶走了融化的顆粒，沖走了碎片，形成了孔洞。汽化形成過(guò)程中，大約40%的材料可以化作一個(gè)蒸汽壓力消失，而有60%的材料主要是以熔滴的形式被氣流驅(qū)除的。

2、熔化切割。

當(dāng)入射激光束的功率密度超過(guò)一定值時(shí)，材料在光束被照射的點(diǎn)處開始蒸發(fā)，并且形成孔。一旦出現(xiàn)這種小孔形成，它將企業(yè)作為一個(gè)黑體吸收所有的入射光束能量。所述鑰匙孔被熔融金屬包圍，然后輔助氣流與所述光束同軸地帶走所述鑰匙孔周圍的熔融材料。隨著工件進(jìn)行移動(dòng)，小孔按切割方向發(fā)展同步橫移形成自己一條切縫。激光束沿著狹縫的前緣繼續(xù)，并且熔融材料被連續(xù)地或脈沖地吹離狹縫。

3、氧化熔化切割。

熔化切割方法一般可以使用一種惰性氣體，如果代之以氧氣或其它生物活性進(jìn)行氣體，材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃，與氧氣發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)激烈的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)而產(chǎn)生影響另一熱源，稱為氧化熔化切割。具體描述如下：

(1)在激光束的照射下，材料表面迅速加熱到點(diǎn)火溫度，材料與氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量熱量。在此過(guò)程中熱量作用下，材料進(jìn)行內(nèi)部管理形成一個(gè)充滿蒸汽的小孔，而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。

(2)燃燒材料向爐渣的轉(zhuǎn)移控制了氧和金屬的燃燒速率，而氧通過(guò)爐渣擴(kuò)散到點(diǎn)火前沿的速率也對(duì)燃燒速率有很大影響。氧氣流速指標(biāo)越高，燃燒產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和有效去除熔渣的速度也越快。當(dāng)然，氧氣流量不是越高越好，因?yàn)榱髁窟^(guò)快會(huì)導(dǎo)致切口出口反應(yīng)產(chǎn)物金屬氧化物快速冷卻，也不利于切割質(zhì)量。

(3)顯然，氧化熔化切割工作過(guò)程管理存在著以下兩個(gè)熱源，即激光照射能和氧與金屬材料化學(xué)反應(yīng)企業(yè)產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計(jì)，當(dāng)切割鋼時(shí)，由氧化反應(yīng)釋放的熱量占切割所需總能量的約60%。

很明顯，與惰性氣體進(jìn)行比較，使用氧作輔助工作氣體可獲得具有較高的切割處理速度。

(4)在雙熱源氧化熔融切割過(guò)程中，當(dāng)氧氣的燃燒速度大于激光束的移動(dòng)速度時(shí)，切割縫寬而粗糙。如果通過(guò)激光束進(jìn)行移動(dòng)的速度比氧的燃燒反應(yīng)速度快，則所得切縫狹而光滑。

4、控制斷裂切割。

對(duì)于易受熱破壞的脆性材料，激光束控制切割稱為控制斷裂切割。這種切割過(guò)程研究主要教學(xué)內(nèi)容是：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致企業(yè)材料可以形成一個(gè)裂縫。只要我們保持經(jīng)濟(jì)均衡的加熱溫度梯度，激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向發(fā)展產(chǎn)生。

應(yīng)注意，這種受控?cái)嗔亚懈畈贿m于切割銳角和拐角邊緣切割。切割特大封閉外形也不容易通過(guò)獲得企業(yè)成功?？刂茢嗔亚懈钏俣龋灰锰蠊β?，否則會(huì)造成工件表面熔化，破壞切割縫的邊緣。其主要通過(guò)控制系統(tǒng)參數(shù)是激光功率和光斑尺寸不同大小。