激光切割的四種切割方式

激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸處理方法。激光束聚焦后形成高能量密度光斑，具有切割的特點。激光切割主要有四種不同的切割方法來處理不同的情況。

1.熔化切割

在激光熔化切割中，工件局部熔化后，借助氣流噴射熔化材料。由于材料的轉移只發生在其液體狀態下，因此該過程稱為激光熔化切割。激光熔化切割時，當然是將材料加熱到一定溫度下熔化，然后通過與光束同軸的噴嘴噴射非氧化氣體，利用氣體壓力排出液體金屬，形成切口。激光熔化切割所需能量僅為蒸發切割的1/10，不需要完全蒸發金屬。激光熔化切割可獲得鐵材料和鈦金屬的無氧化切口。對于鋼材，產生熔化但不氣化的激光功率密度在104W/cm2~105W/cm2之間。

2.汽化切割

在激光蒸發切割過程中，采用高能量、高密度的激光束加熱工件，使溫度升高，并在很短的時間內將材料蒸發成蒸汽。當這些蒸汽噴出時，材料上會形成一個切口，從而達到切割效果。然而，一般來說，材料蒸發的熱量很大，因此材料表面溫度上升到沸點溫度的速度如此之快，以避免熱傳導引起的熔化。因此，一些材料蒸發成蒸汽消失，一些材料作為噴射物從接縫底部被輔助氣體吹走。在這種情況下，需要非常高的激光功率。為了防止材料的蒸汽凝結到接縫壁上，材料的厚度不得大大超過激光束的直徑。因此，該處理僅適用于避免熔化材料排除的情況。激光蒸發切割中使用的材料一般包括極薄的金屬材料和非金屬材料。在板材厚度一定的情況下，樶大切割速度與材料的氣化溫度相反。所需的激光功率僅限于108W/cm2，樶大切割深度和光束焦點位置。假設有足夠的激光功率。

3.氧化熔化切割(激光火焰切割)

惰性氣體通常用于熔化切割。如果用氧氣或其他活性氣體代替，材料在激光束的照射下被點燃，與氧氣發生強烈的化學反應，產生另一個熱源，使材料進一步加熱，稱為氧化熔化切割。由于這種效果，該方法可以獲得的切割速率高于熔化切割。另一方面，該方法可能比熔化切割的切割質量差。事實上，它會產生更寬的接縫，明顯的粗糙度，增加熱影響區域，邊緣質量較差。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時不好（有燒掉尖角的危險）。

4.控制斷裂切割

對于易受熱損傷的脆性材料，通過激光束加熱進行高速、可控的切割，稱為控制斷裂切割。該切割過程的主要內容是：激光束加熱脆性材料的小區域，導致該區域的熱梯度大，機械變形嚴重，導致材料形成裂縫。只要保持平衡的加熱梯度，激光束就可以在任何需要的方向引導裂縫。這種切割材料通常是脆性材料。