激光切割是利用激光束高功率密度的性質，把激光匯聚到很小的光點上，將材料快速加熱，使其達到沸點後汽化形成空洞，再通過移動激光光束在材料表麵造成切縫，完成對加工物體(ti) 的切割。

激光切割屬於(yu) 熱切割方法之一，可分為(wei) 激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控製斷裂切割四種。

激光切割工作原理

激光切割與(yu) 其他切割方法相比較，總的特點是切割速度快、質量高。具體(ti) 概括為(wei) 如下幾個(ge) 方麵：

（1）切割質量好。由於(yu) 激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能夠獲得較好的切割質量。

（2）激光氣割切口細窄、切縫兩(liang) 麵平行並且與(yu) 表麵垂直度好。

（3）切割表麵光潔美觀，甚至可作為(wei) 最後一道加工工序，無需機械加工，零件可直接使用。

（4） 材料經過激光切割後，熱影響區寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，並且工件變形小，切割精度高。激光切割與(yu) 其它切割方法的切割速度比較見下表，切割材料為(wei) 低碳鋼板。

幾種切割方法的切割速度比較：

（5）切割速度快，例如：2500W的激光切割1mm厚的冷軋碳鋼板，切割速度可達16-19m/min。

（6）非接觸式切割，激光切割時噴嘴與(yu) 工件無接觸，不存在工具磨損。

一、激光切割占激光設備市場的39%

2019年激光市場雖然有所增長，但與(yu) 前兩(liang) 年相比增速開始放緩，全部領域的激光設備(含進口)市場銷售收入為(wei) 658億(yi) 元，同比增長8.8%。受全球經濟走勢不確定的影響，預計2020年fun88官网平台設備市場整體(ti) 銷售收入為(wei) 645億(yi) 元，將出現近十年來首次負增長，但其前景依然廣闊，絕對量不小。

工業(ye) 激光設備市場中，激光切割應用最為(wei) 廣泛，占比達到39%，打標與(yu) 焊接分列第二、三位，占比分別為(wei) 19%、12%。

二、朝高功率、高精度、大幅麵的方向挺進

近幾年，國產(chan) 激光切割機技術有了突破性的發展，並朝著高功率、高精度、大幅麵的方向挺進。在中國智能製造大背景下，工業(ye) 領域都呈現從(cong) 傳(chuan) 統加工向高端製造轉型的態勢，fun88官网平台切割領域市場規模將一直保持著高速發展的趨勢。

三、壓縮空氣在激光切割領域的應用

激光切割機能夠應對各種材質和複雜形狀的切割要求，除了需要能夠提供高能量的激光器以外，輔助氣體(ti) 是完成切割過程不可或缺的物質。用於(yu) 激光切割的輔助氣體(ti) 主要有氧氣（O2）、氮氣（N2）和壓縮空氣（Compressed Air）三種。壓縮空氣比氧氣和氮氣更容易獲得，價(jia) 格與(yu) 氧氣和氮氣相比非常便宜，采用壓縮空氣作為(wei) 輔助氣體(ti) 切割非常普遍。

壓縮空氣品質對金屬激光切割質量有非常直接的影響，氣體(ti) 壓力的大小和穩定性會(hui) 影響切割的效果。配套激光切割機作為(wei) 輔助氣體(ti) 的空氣壓縮機的規格大小的選擇，主要應根據激光切割機所采用的激光切割頭的設計輔助氣體(ti) 壓力和噴嘴大小來確定，這樣就能得到最佳的空氣壓縮機與(yu) 激光切割機的匹配。

采用不同輔助氣體(ti) 進行激光切割的比較

激光切割時，根據切割板材材質的不同，來選擇不同的切割氣體(ti) 。切割氣體(ti) 及其壓力的選擇，對激光切割品質有很大的影響。

激光切割加工常用的輔助氣體(ti) 有氧氣（O2）、氮氣（N2）和壓縮空氣（Compressed Air），有時還會(hui) 用到氬氣（Ar）。按照氣體(ti) 壓力又可分為(wei) 高壓氣體(ti) 和低壓氣體(ti) 。

激光切割輔助氣體(ti) 的作用主要包括：助燃及散熱、及時吹掉切割產(chan) 生的熔漬、防止切割熔漬向上反彈進入噴嘴、保護聚焦透鏡等。根據被切割材料的不同，結合激光切割機的功率，選擇不同的激光切割工藝，輔助氣體(ti) 的選擇也不盡相同。不同種類輔助氣體(ti) 的特點、用途和適用範圍如下：

(1) 氧氣（O2）主要用於(yu) 切割碳鋼材料。氧氣與(yu) 鐵元素的化學反應熱促進金屬吸熱熔化，可以大幅度提高切割效率，實現更厚材料的切割，明顯提高激光切割機的加工能力。但同時由於(yu) 氧氣的存在，會(hui) 在切口端麵產(chan) 生明顯的氧化膜，而且會(hui) 對切割麵周圍材料產(chan) 生淬火效應，提高這部份材料的硬度，對後續加工造成一定的影響。氧氣切割的材料切口端麵發黑或者暗黃色。一般碳鋼板采用氧氣切割，低壓打孔，低壓切割。

(2) 氮氣（N2）采用氮氣作為(wei) 輔助氣體(ti) 切割時，氮氣會(hui) 在熔化的金屬周圍形成保護氛圍，防止材料被氧化，避免氧化膜的形成，實現無氧化切割。但同時因為(wei) 氮氣不與(yu) 金屬產(chan) 生化學反應，沒有反應熱的產(chan) 生，切割能力不如氧氣，而且氮氣切割的氮氣消耗量比氧氣大數倍，切割成本要高於(yu) 氧氣切割。無氧化切割麵具有可直接熔接、塗抹、耐腐蝕性強等特點，切口端麵發白。一般采用氮氣切割不鏽鋼、鍍鋅板、鋁及鋁合金板、黃銅等材料，用低壓穿孔，用高壓切割。氮氣切割時，氣體(ti) 流量的改變對切割的影響很大，在保證切割氣體(ti) 壓力的情況下，一定要保證氣體(ti) 流量的充足。

(3)壓縮空氣（Compressed Air）壓縮空氣可以用空氣壓縮機直接提供，相對於(yu) 氧氣和氮氣要容易獲得，價(jia) 格非常便宜。雖然空氣中隻含有約20%的氧氣，切割效率遠不及氧氣切割，但切割能力與(yu) 氮氣接近，空氣切割效率略高於(yu) 氮氣切割。空氣切割的切口端麵發黃。在對材料切口表麵色澤沒有嚴(yan) 格要求時，用壓縮空氣替代氮氣切割是最經濟實用的選擇。

(4) 氬氣（Ar）氬氣為(wei) 惰性氣體(ti) ，在激光切割中能起到防止氧化和氮化的作用，在溶接中也可以使用。但是氬氣價(jia) 格比氮氣更高，一般普通激光切割采用氬氣極不劃算。氬氣切割主要用於(yu) 鈦及鈦合金等，氬氣切割的切口端麵發白。

目前市場上的液氮大約為(wei) 1400元/噸，激光切割用的液氮都需要采用杜瓦罐，一般是120kg一罐，1kg價(jia) 格在3元以上，姑且按1400元/噸計算。

120x1.4=168元，標準狀態氮氣的比重為(wei) 1.25kg/m³，因此一罐杜瓦罐液氮的最大使用量約為(wei) ：120/1.25=96Nm³，折算成每Nm³的氮氣成本為(wei) ：168/96=1.75元/Nm³

如果采用某國產(chan) 品牌空壓機提供16bar的壓縮空氣，每分鍾提供1.27m³，該型號空氣壓縮機的滿負荷輸入功率是13.4kW。

工業(ye) 電費按1.0元/度計算，則每m³的空氣成本為(wei) ：13.4x1.0/(1.27x60)=0.176元/m³，按照每分鍾實際消耗0.5m³氣體(ti) ，激光切割機每天工作8小時計算，則采用空氣切割相比氮氣切割每天可節省的成本為(wei) ：(1.75-0.176)x8x60x0.5=378元。如激光切割機一年工作300天，則一年可節省的用氣成本為(wei) ：378x300=113,400元。由此可見，采用壓縮空氣替代氮氣切割非常經濟實用。

近幾年，國產(chan) 激光切割機技術有了突破性的發展，並朝著高功率、高精度、大幅麵的方向挺進。在中國智能製造大背景下，工業(ye) 領域都呈現從(cong) 傳(chuan) 統加工向高端製造轉型的態勢，fun88官网平台切割領域市場規模將一直保持著高速發展的趨勢，這將為(wei) 激光用空壓機帶來極大的市場增長空間。