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激光切割技術(shù)的科普

激光技術(shù)是二十世紀(jì)與原子能、半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大發(fā)明之一，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。歷時(shí)一個(gè)世紀(jì)激光技術(shù)厚積薄發(fā)，在二十一世紀(jì)，激光技術(shù)與裝備兩者結(jié)合，形成了激光切割技術(shù)，推動(dòng)了制造設(shè)備業(yè)的發(fā)展。

利用高功率、高密度的激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至氣化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，機(jī)械零部件加工找哪家，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0.1mm左右）切縫，完成對(duì)材料的切割——這就是激光切割（LaserCutting）。于是，激光技術(shù)廣泛滲透到金屬加工、鋼鐵、航空航天、汽車制造、醫(yī)1療設(shè)備等各個(gè)加工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

激光氧氣切割

激光氧氣切割原理類似于氧乙1炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化切割和熔化切割。

激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。

激光劃片與控制斷裂

激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。

控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，機(jī)械零部件加工參數(shù)，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開。

CO2切割

優(yōu)點(diǎn)

CO2激光切割技術(shù)比其他方法的優(yōu)點(diǎn)是：

切割質(zhì)量好

切口寬度窄（一般為0.1--0.5m m）、精度高（一般孔中心距誤差0.1--0.4mm，輪廓尺寸誤差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra為12.5--25μm），廠商機(jī)械零部件加工，切縫一般不需要再加工即可焊接。

切割速度快

例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min；2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min，熱影響區(qū)小，機(jī)械零部件加工廠商，變形極小。

清潔、安全、無污染

大大改善了操作人員的工作環(huán)境。當(dāng)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(dá)到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優(yōu)點(diǎn)足以證明：CO2激光切割已經(jīng)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(yīng)用日益廣泛的一種加工方法。

九十年代以來，由于中國社會(huì)1主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)激烈，每個(gè)企業(yè)必須根據(jù)自身?xiàng)l件正確選擇某些制造技術(shù)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此CO2激光切割技術(shù)在中國獲得了較快的發(fā)展。