激光切割的原理

激光切割是由電子放電作為供給能源，通過 He、N2、CO2 等混合氣體為激發媒介，利用反射鏡組聚焦產生激光光束，從而對材料進行切割。

激光切割的過程：在數控程序的激發和驅動下，激光發生器內產生出特定模式和類型的激光，經過光路系統傳送到切ge頭，并聚焦于工件表面，將金屬熔化；激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。同時, 噴嘴從與光束平行的方向噴出輔助氣體將熔渣吹走；在由程控的伺服電機驅動下，切ge頭按照預定路線運動，從而切割出各種形狀的工件。

汽化激光切割。

在高功率密度激光束的加熱下，材料表面溫度升至沸點溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳導造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。產生熔化但不到氣化的激光功率密度，對于鋼材料來說，在104W/cm2～105W/cm2之間。

汽化切割過程中，蒸汽隨身帶走熔化質點和沖刷碎屑，形成孔洞。汽化過程中，大約40%的材料化作蒸汽消失，而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅除的。

激光切割

切縫窄工件變形小

激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化，國內外激光切割系統的制造商提供了一些的裝置供用戶選用。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產生放熱化學反應氧化材料，同時幫助吹走割縫內的熔渣。切割聚一類塑料使用壓縮空氣，棉、紙等材料切割使用惰性汽體。進入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡，防止進入透鏡座內污染鏡片并導致鏡片過熱。