柯宝原讲述精密激光切割的工作原理

钣金加工精密激光切割加工的原理知识，精密激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面，在及短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，达 到切割材料的目的。

精密激光切割，由于是用不可见的光束代替了传统的机械刀，激光刀头的机械部分与工作无接触，在工作中不会对工作表面造成划伤;激光切割速度快，切口光滑平整，一般无 需后续加工;

切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力，无剪切毛刺;加工精度高，重复性好，不损伤材料表面;数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无 需开模具，经济省时。

精密激光切割主要是CO2激光切割，CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一 定轨迹作相对运动，从而形成一 定形状的切缝。

CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是：

1. 切割质量好。切口宽度窄(一般为0.1- -0.5mm)、精度高(一般孔中 心距误差0.1-0.4mm，轮廓尺寸误差0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5-25μm)，切缝一般不需要再加工即可焊接。

2. 切割速度快。例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为 3.5m/min，热影响区小，变形及小。

3. 清洁、安全、无 污 染。大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难 以 达 到火焰和等离子切割的水平。

精密激光切割工艺多种多样，其中熔化切割是使入射的激光束功率密度超过某一值，从而使光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞;汽化切割是使用高功率密度的激光束加热，避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失;氧化熔化切割是材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源;

对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高 速、可控的切断，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝，称之为控制断裂切割。