激光切割工藝

火焰切割火焰切割是切割低碳鋼時采用的一種標準工藝，采用氧氣作為切割氣體。氧氣加壓到高達6bar后吹進切口。在那里，被加熱的金屬與氧氣發(fā)生反應：開始燃燒和氧化。化學反應釋放大量的能量（達到激光能量的五倍）輔助激光束進行切割。

氣化切割

氣化切割將材料蒸發(fā)，盡可能減小了對周圍材料的熱效應影響。采用連續(xù)CO2激光加工蒸發(fā)低熱量、高吸收的材料就可以達到上述效果，例如薄的塑料薄膜以及木材、紙、泡沫等不熔化的材料。

熔化切割

熔化切割是切割金屬時使用的另一種標準工藝。也可以用于切割其他可熔材料，例如陶瓷。采用氮氣或者氬氣作為切割氣，氣壓2-20bar的氣體吹過切口。氬氣和氮氣是惰性氣體，這意味著它們不和切口中的熔化金屬發(fā)生反應，僅僅將它們向底部吹走。同時，惰性氣體可以保護切割邊緣不被空氣氧化。

壓縮空氣切割

壓縮空氣同樣可以用來切割薄板。空氣加壓到5-6bar就足以吹走切口中的熔融金屬。由于空氣中接近80%都是氮氣，因此壓縮空氣切割基本上屬于熔化切割。

等離子輔助切割

如果參數選擇恰當，等離子體輔助熔化切割切口中會出現(xiàn)等離子體云。等離子體云由電離的金屬蒸氣和電離的切割氣組成。等離子體云吸收CO2激光的能量并轉化進工件，使更多的能量耦合到工件，材料會更快熔化，從而使切割速度更快。因此，這種切割過程也叫高速等離子體切割。

等離子體云事實上相對于固體激光是透明的，因此等離子體輔助熔化切割只能使用CO2激光。

激光切割特點

激光切割與其他熱切割方法相比較，總的特點是切割速度快、質量高。具體概括為如下幾個方面。

（1）切割質量好：由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能夠獲得較好的切割質量。

①激光切割切口細窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達±0.05mm。

②切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無需機械加工，零部件可直接使用。

③材料經過激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長方形。

（2）切割效率高：由于激光的傳輸特性，激光切割機上一般配有多臺數控工作臺，整個切割過程可以全部實現(xiàn)數控。操作時，只需改變數控程序，就可適用不同形狀零件的切割，既可進行二維切割，又可實現(xiàn)三維切割。

（3）切割速度快：用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯樹脂板，切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定，既可節(jié)省工裝夾具，又節(jié)省了上、下料的輔助時間。

（4）非接觸式切割：激光切割時割炬與工件無接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”，只需改變激光器的輸出參數。激光切割過程噪聲低，振動小，無污染。

（5）切割材料的種類多：金屬基復合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料，由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同，表現(xiàn)出不同的激光切割適應性。

（6）缺點：激光切割由于受激光器功率和設備體積的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。激光切割設備費用高，一次性投資大。

激光切割競爭優(yōu)勢

激光切割機是鈑金加工的一次工藝革命，是鈑金加工中的“加工中央”；激光切割機柔性化程度高，切割速度快，出產效率高，產品出產周期短，為客戶贏得了廣泛的市場。一般來講，建議以12mm以內的碳鋼板、10mm以內的不銹鋼板等金屬材料切割推薦使用激光切割機。激光切割機無切削力，加工無變形：無刀具磨損，材料適應性好：無論是簡樸還是復雜零件，都可以用激光一次精密快速成型切割：其切縫窄，切割質量好，自動化程度高，操縱簡便，勞動強度低，沒有污染：可實現(xiàn)切割自動排樣、套料、進步了材料利用率，出產本錢低，經濟效益好。