目前，木材的切割多是以傳(chuan) 統的鋸片切割形式進行，但會(hui) 產(chan) 生大量的鋸末和噪音等汙染。采用激光對木材進行切割不但可以降低噪音，同時還可以減少鋸末顆粒的產(chan) 生，削減對人體(ti) 的危害。激光切割木材的斷麵質量也要比傳(chuan) 統方式切割的要好，切割麵上粗糙、撕裂或者絨毛木紋並不明顯，而是覆蓋了一層薄碳化層。

激光切割木材機理

激光切割木材有兩(liang) 種不同的基本方式：瞬間氣化和燃燒。激光切割木材的方式取決(jue) 於(yu) 激光切割時被木材吸收的功率密度大小。瞬間氣化是較理想的一種木材切割方式，木材在聚焦激光束的照射下氣化形成切縫。氣化切割的特點是：切割速度快，熱量傳(chuan) 輸不到未切割的基材上，剖麵無碳化，僅(jin) 有輕微發暗和釉化。而燃燒方式的切割主要是因為(wei) 光束功率密度較低，其特點為(wei) 切割速度較慢，切縫更寬，切割厚度大，切割時伴有煙塵和焦味。燃燒方式切割單位材料所消耗的能量要比氣化方式更高，且切邊有碳化現象。不過在切割木材的實際過程中，氣化的同時基本上都伴有燃燒，這是因為(wei) 氣化方式雖然具有高效能的優(you) 點，但是需要較高的功率密度才能實現。而實際的激光照射過程，由於(yu) 受激光輸出功率和光束模式的影響，在材料光照表麵總有部分區域的光束功率密度低於(yu) 氣化所需的功率密度值，因此出現少量燃燒的現象。另外，激光切割木材同樣需要與(yu) 光束同軸的輔助氣流，一般為(wei) 低壓惰性氣體(ti) 或者空氣。

什麽(me) 類型的激光器能切割木材

激光切割木材一般是選用CO2激光器，其波長是10.6μm。但是CO2激光器光電轉化率低（隻有5％～10％），能耗比較大；激光器需要經常換氣，維護成本高；外光路複雜，安裝、調試和維護難度大。因此CO2激光器在實際的工業(ye) 生產(chan) 應用中局限性大，應用越來越少。

目前市場上光纖激光器（波長是1μm）切割金屬板材已經非常普遍，那麽(me) 這種光纖激光器能否用於(yu) 切木材呢？如果是1μm波長的摻鉺光纖激光來切木材，答案是：比較困難的。這是因為(wei) 木材對1μm波長的激光吸收率比較低，難以形成割縫。

針對應用需求，飛博激光開發出了摻銩連續光纖激光器，比如下麵的TDFL－180－CW－SM激光器，激光增益光纖內(nei) 部摻雜是銩，發射出來的激光波長是2μm。相比常見波長1μm波長的激光，木材（尤其是木材中的水分）對其吸收率更高。

飛博激光TDFL－180－CW－SM激光器

飛博2μm波長摻銩光纖激光器切割木材測試

使用該激光器對木板進行切割，切割參數如下：

切割表麵未發現粗糙，撕裂和絨毛木紋等缺陷，不過切割端麵出現了一定程度的碳化。如上所述，碳化現象主要是因為(wei) 激光功率不足。在切割表麵質量要求不高的情況下，可允許表麵發生一定程度的碳化。如需表麵無碳化則需要增加激光器功率或改變切割頭的準直聚焦比。

激光切割8mm膠合板樣品

激光切割18mm膠合板樣品

飛博激光開發的這一係列的2μm波長摻銩連續光纖激光器光電轉化率能夠達到20％以上，相比CO2激光器來說更加節能。加上摻銩光纖激光器結構簡單、光束質量好、易集成、易操作和免維護等特點，預計未來會(hui) 在木材切割領域中大展身手，逐漸替代CO2激光器。