金屬激光切割的原理及分類

金屬激光切割是當下激光技術的重要應用之一。隨著光纖激光器技術的發展，金屬激光切割逐步成為激光應用的主要市場，同時激光切割設備也逐步成為取代傳統金屬切割設備的主力軍。

實際上，金屬激光切割機的切割過程與傳統機加機床加工本質上是不同的。金屬激光切割是將激光束照射到金屬工件表面，通過熔化和蒸發金屬工件以達到切割或雕刻的目的。激光切割具有精確快速、不限模式、節省材料、端面光滑、綜合加工成本低等優勢。

從原來劃分，金屬激光切割可分為以下幾類：

1）汽化切割

利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時間內汽化，形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要大的功率和功率密度。

2）熔化切割

激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出，形成切口。所需能量只有汽化切割的1／10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

3）氧氣切割

它是用激光作為預熱熱源，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，發生氧化反應，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區吹出，而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。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。