激光切割是激光加工行業(yè)中重要的一項應用技術，它占整個激光加工業(yè)的70%以上。激光切割是當前世界上*的切割工藝，由于它具備精密制造、柔性切割、異型加工、一次成形、速度快、效率高等優(yōu)點，所以在工業(yè)生產中解決了許多常規(guī)方法無法解決的難題，激光能切割大多數(shù)金屬材料和非金屬材料。

激光切割技術的應用

1、工藝禮品

可以在木、竹、大理石、有機板、雙色板、皮革等材料上雕刻各種精美圖案和文字，制作工藝品、紀念品。

2、建筑模型制作行業(yè)

雕刻/切割模型的墻面、門窗、屋頂、地面、植被等。

3、標識、標牌、獎牌

可以在雙色板、木制品、鍍膜金屬等多種材料上雕刻/切割，對不同灰度級的背景圖案自動產生不同的“漏色”效果，特別適合于著色或涂漆，應用非常廣泛。

4、服裝加工

可以在皮革、服裝加工業(yè)中進行任何復雜圖案的刻花、切割、雕刻、鏤空；電腦繡花裁剪。

5、木材、家具

可在各種竹、木、家具上進行圖案、文字的雕刻等。

6、有機玻璃切割

使用有機玻璃材料做切割，邊緣光滑無需再次拋光。

7、影像雕刻

*精細的圖文雕刻和影像雕刻本領，同類產品。 可以在竹木制品、亞克力、皮革、大理石、水晶等等材料上雕刻逼真的照片。

8、球面、圓柱體雕刻

可以在球面、圓柱體上進行360度旋轉雕刻，滿足您個性化的需求

9、其他行業(yè)

印刷包裝、裝潢、電子、電器、塑料制品、食品醫(yī)藥等行業(yè)所需的雕刻、標記等。

激光切割技術的優(yōu)點

1

精度高:定位精度0.05mm，重復定位精度0.02mm。

2

切縫窄:激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度，材料很陜加熱至氣化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切口寬度一般為0.10-0.20ram。

3

切割面光滑:切割面無毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ral2.5；A內。

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速度快:切割速度可達lOm/min，大定位速度可達70m/m/n，比線切割的速度快很多。

5

切割質量好:無接觸切割，切邊受熱影響很小，基本沒有工件熱變形，*避免材料沖剪時形成的塌邊，切縫一般不需要二次加工。

6

不損傷工件:激光切割頭不會與材料表面相接觸，保證不劃傷工件。

7

不受被切材料的硬度影響:激光可以對鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質合金等進行加工，不管什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。

8

不受工件外形的影響:激光加工柔性好，可以加工任意圖形，可以切割管材及其他異型材。

9

可以對非金屬進行切割加工:如塑料、木材、PVC、皮革、紡織品和有機玻璃等。

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節(jié)約模具投資:激光加工不需模具，沒有模具消耗，無須修理模具，節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省了加工費用，降低了生產成本，尤其適合大件產品的加工。

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節(jié)省材料:采用電腦編程，可以把不同外形的產品進行整張板材料套裁，大限度地提高材料的利用率。

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縮短了新產品制造周期:新產品試制，數(shù)量小，結構不確定、隨時會改動，根本不能出模具，激光切割機大大縮短了新產品制造周期，減少了模具投入。

激光切割技術的原理

1

在激光束能量作用下（氧助切割機制下，還要加上噴氧氣與到達燃點的金屬 發(fā)生放熱反應放出的熱量），材料表面被迅速（ms范圍）加熱到幾千乃至上萬度（℃）而熔化或汽化，隨著汽化物逸出和熔融物體被輔助高壓氣體（氧氣或氮氣等惰性氣體）吹走，切縫便產生了。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。

2

激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面，在極短時間內將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質從切縫中吹走，達到切割材料的目的。

3

該技術采用激光束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為500～2500瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱，使不銹鋼蒸發(fā)。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準確地切割復雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進一步的處理。

4

激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動，從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數(shù)控技術的不斷完善和發(fā)展，目前已成為工業(yè)上板材切割的一種*的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料，成形復雜零件大批量的采用沖壓，單件的采用振動剪。七十年代后，為了改善和提高火焰切割的切口質量，又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期，又發(fā)展了數(shù)控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其有缺點，在工業(yè)生產中有一定的適用范圍。

激光切割技術的發(fā)展方向

1

伴隨著激光器向大功率發(fā)展以及采用高性能的CNC及伺服系統(tǒng)，使用高功率的激光切割可獲得高的加工速度，同時減小熱影響區(qū)和熱畸變；所能夠切割的材料板厚也格進一步地提高，高功率激光可以通過使用Q 開關或加載脈沖波，從而使低功率激光器產生出高功率激光。

2

根據激光切割工藝參數(shù)的影響情況，改進加工工藝，如：增加輔助氣體對切割熔渣的吹力；加入造渣劑提高熔體的流動性；增加輔助能源，并改善能量之間的耦合；以及改用吸收率更高的激光切割。

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激光切割將向高度自動化、智能化方向發(fā)展。將CAD/CAPP/CAM[4]以及人工智能運用于激光切割，研制出高度自動化的多功能激光加工系統(tǒng)。

4

根據加工速度自適應地控制激光功率和激光模式或建立工藝數(shù)據庫和專家自適應控制系統(tǒng)使得激光切割整機性能普遍提高。以數(shù)據庫為系統(tǒng)核心，面向通用化CAPP開發(fā)工具，對激光切割工藝設計所涉及的各類數(shù)據進行分析，建立相適應的數(shù)據庫結構。

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向多功能的激光加工中心發(fā)展，將激光切割、激光焊接以及熱處理等各道工序后的質量反饋集成在一起，充分發(fā)揮激光加工的整體優(yōu)勢。

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隨著Internet和WEB技術的發(fā)展，建立基于WEB的網絡數(shù)據庫，采用模糊推理機制和人工神經網絡來自動確定激光切割工藝參數(shù)，并且能夠遠程異地訪問和控別激光切割過程成了不可避免的趨勢。

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三維高精度大型數(shù)控激光切割機及其切割工藝技術，為了滿足汽車和等工業(yè)的立體工件切割的需要，三維激光切割機正向率、高精度、多功能和高適應性方向民展，激光切割機器人的應用范圍將會愈來愈大。激光切割正向著激光切割單元FMC、無人化和自動化方向發(fā)展。

激光切割技術清潔、安全、無污染，大大改善了操作人員的工作環(huán)境，當然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超過電加工；就切割厚度而言難以達到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優(yōu)點足以證明：CO2激光切割已經和正在取代一部分傳統(tǒng)的切割工藝方法，特別是各種非金屬材料的切割。它是發(fā)展迅速，應用日益廣泛的一種*加工方法。