激光切割的4种主要工艺

目前，主要切割技术为不锈钢、铝、铁、钢等。重庆的各种切割工厂都在进行激光切割。原因是激光切割技术具有快速、准确、高质量的特点。今天我们就简单了解一下激光切割的四个主要过程：汽化切割、熔化切割、氧化熔化切割和可控断裂切割。

1.汽化切割

在高功率密度激光束的加热下，材料表面温度上升到沸点温度的速度如此之快，以至于可以避免因热传导而熔化，于是一部分材料蒸发成蒸汽消失，一部分材料被辅助气流以射流的形式从狭缝底部吹走。一些不可熔化的材料，如木材、碳材料和一些塑料，通过这种汽化切割方法被切割和形成。

在汽化切割过程中，蒸汽带走熔化的颗粒和与之一起被冲走的碎屑，形成孔洞。在汽化过程中，大约40%的物质消失在蒸汽中，而60%的物质以液滴的形式被气流驱走。

2.熔化和切割

当入射激光束的功率密度超过一定值时，光束照射点的材料内部蒸发形成孔洞。一旦这个小孔形成，它将作为黑体吸收所有入射光束能量。小孔被熔融金属墙包围，然后孔周围的熔融材料被与光束同轴的辅助气流带走。随着工件的移动，小孔在切割方向上同步移动以形成切割缝。激光束继续沿着接缝的前边缘照射，熔融材料被连续地或脉动地从接缝吹走。

3.氧化、熔化和切割

熔化切割一般用惰性气体。如果用氧气或其他活性气体代替，材料会在激光束的照射下被点燃，与氧气反应产生另一种热源，称为氧化熔化切割。

4.控制断裂切割

对于易受热损伤的脆性材料，采用激光束加热进行高速可控切割，称为可控断裂切割。这种切割工艺的主要内容是激光束加热脆性材料的小区域，在该区域产生较大的热梯度和严重的机械变形，导致材料产生裂纹。只要保持均匀的加热梯度，激光束就可以在任何期望的方向上引导裂纹。

需要注意的是，这种可控断裂切割不适合切割锐角和转角切口。切割超大闭合形状不易成功。快速控制断裂切削速度，不需要太高的功率，否则会造成工件表面熔化，破坏狭缝边缘。主要控制参数是激光功率和光斑尺寸。