1、金屬材料的激光切割。

　　雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對紅外波能量有很高的反射率，但發射處於(yu) 遠紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應用於(yu) 許多金屬的激光切割實踐。金屬對10.6um激光束的起始吸收率隻有0.5%~10%，但是，當具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表麵時，卻能在微秒級的時間內(nei) 很快使表麵開始熔化。處於(yu) 熔融態的大多數金屬的吸收率急劇上升，一般可提高60%~80%。

　　（1）碳鋼。

　　現代激光切割係統可以切割碳鋼板的最大厚度可達20MM，利用氧化熔化切割機製切割碳鋼的切縫可控製在滿意的寬度範圍，對薄板其切縫可窄至0.1MM左右。

　　（2）不鏽鋼。

　　激光切割對利用不鏽鋼薄板作為(wei) 主構件的製造業(ye) 來說是個(ge) 有效的加工工具。在嚴(yan) 格控製激光切割過程中的熱輸入措施下，可以限製切邊熱影響區變得很小，從(cong) 而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。

　　（3）合金鋼。

　　大多數合金結構鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質量。即使是一些高強度材料，隻要工藝參數控製得當，可獲得平直、無粘渣切邊。不過，對於(yu) 含鎢的高速工具鋼和熱模鋼，激光切割時會(hui) 有熔蝕和粘渣現象發生。

　　（4）鋁及合金。

　　鋁切割屬於(yu) 熔化切割機製，所用輔助氣體(ti) 主要用於(yu) 從(cong) 切割區吹走熔融產(chan) 物，通常可獲得較好的切麵質量。對某些鋁合金來說，要注意預防切縫表麵晶間微裂縫產(chan) 生。

　　（5）銅及合金。

　　純銅（紫銅）由於(yu) 太高的反射率，基本上不能用CO2激光束切割。黃銅（銅合金）使用較高激光功率，輔助氣體(ti) 采用空氣或氧，可以對較薄的板材進行切割。

　　（6）鈦及合金。

　　純鈦能很好耦合聚焦激光束轉化的熱能，輔助氣體(ti) 采用氧時化學反應激烈，切割速度較快，但易在切邊生成氧化層，不小心還會(hui) 引起過燒。為(wei) 穩妥起見，采用空氣作為(wei) 輔助氣體(ti) 比較好，以確保切割質量。

　　飛機製造業(ye) 常用的鈦合金激光切割質量較好，雖然切縫底部會(hui) 有少許粘渣，但很容易清除。

　　（7）鎳合金。

　　鎳基合金也稱超級合金，品種很多。其中大多數都可實施氧化熔化切割。

　　2、非金屬材料的激光切割。

　　10.6um波長的 CO2激光束很容易被非金屬材料吸收，導熱性不好和低的蒸發溫度又使吸收的光束幾乎整個(ge) 輸入材料內(nei) 部，並在光斑照射處瞬間汽化，形成起始孔洞，進入切割過程的良性循環。

　　（1）有機材料。

　　可用激光切割的有機材料包括：塑料（聚合物）、橡膠、木材、紙製品、皮革等。

　　（2）無機材料。

　　可用激光切割的無機材料包括：石英、玻璃、陶瓷、石頭等。

　　（3）複合材料。

　　新型輕質加強纖維聚合體(ti) 複合材料很難是常規方法進行加工。利用激光無接觸加工的特點可以對固化前的層迭薄片高速進行切割修剪、定尺，在激光束的加熱下，薄片邊緣被融合，避免了纖維屑生成。

　　對完全固化後的厚工件，尤其是硼纖維和碳纖維合成材料，激光切割要注意防止切邊可能會(hui) 有碳化、分層和熱損傷(shang) 發生。正如塑料切割一樣，合成材料切割過程中需要及時排除廢氣。還有一種類型的複合材料，就是單純由兩(liang) 種性能不同的材料上下複合在一起，為(wei) 了獲取較好的切割質量，激光切割總的原則是先切割具有較好切割性有的那一麵
 

回答者：okok

其它回答 共 2 條

以前這裏有人發過這方麵的資料,聯接找不到了,幸好我存了一份,你看看怎麽(me) 樣.

一、激光切割的主要特性。
　　 1、激光切割的切縫窄，工件變形小。
激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳(chuan) 導或擴散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發形成孔洞。隨著光束與(yu) 材料相對線性移動，使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。
切割過程中還添加與(yu) 被切材料相適合的輔助汽體(ti) 。鋼切割時利用氧作為(wei) 輔助汽體(ti) 與(yu) 熔融金屬產(chan) 生放熱化學反應氧化材料，同時幫助吹走割縫內(nei) 的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣，棉、紙等易燃材 料切割使用惰性汽體(ti) 。進入噴嘴的輔助汽體(ti) 還能冷卻聚焦透鏡，防止煙塵進入透鏡座內(nei) 汙染鏡片並導致鏡片過熱。
　　 大多數有機與(yu) 無機材料都可以用激光切割。在工業(ye) 製造係統占有份量很重的金屬加工業(ye) ，許多金屬材料，不管它是什麽(me) 樣的硬度，都可以進行無變形切割。當然，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們(men) 也是好的傳(chuan) 熱導體(ti) ，因此激光切割很困難，甚至不能切割。
激光切割無毛刺、皺折、精度高，優(you) 於(yu) 等離子切割。對許多機電製造行業(ye) 來說，由於(yu) 微機程序控製的現代激光切割係統能方便切割不同形狀與(yu) 尺寸的工件，它往往比衝(chong) 切、模壓工藝更被優(you) 先選用；盡管它加工速度還慢於(yu) 模衝(chong) ，但它沒有模具消耗，無須修理模具，還節約更換模具時間，從(cong) 而節省了加工費用，降低了生產(chan) 成本，所以從(cong) 總體(ti) 上考慮是更合算的。
　　 另一方麵，從(cong) 如何使模具適應工件設計尺寸和形狀變化角度看，激光切割也可發揮其精確、重現性好的優(you) 勢。作為(wei) 層疊模具的優(you) 先製造手段，由於(yu) 不需要高級模具製作工，激光切割運轉費用也並不昂貴，因此還能明顯的降低模具製造費用。激光切割模具還帶來的附加好處是模具切邊會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 淺硬化層（熱影響區），提高模具運行中的耐磨性。激光切割的無接觸特點給圓鋸片切割成形帶來無應力優(you) 勢，由於(yu) 提高了鋸片使用壽命。

　　2、激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸加工。
　　 激光束聚焦後形成具有極強能量的很小作用點，把它應用於(yu) 切割有許多特點。首先，激光光能轉換成驚人的熱能保持在極小的區域內(nei) ，可提供（1）狹的直邊割縫；（2）最小的鄰近切邊的熱影響區；（3）極小的局部變形。其次，激光束對工件不施加任何力，它是無接觸切割工具，這就意味著（1）工件無機械變形；（2）無刀具磨損，也談不上刀具的轉換問題；（3）切割材料無須考慮它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性強，並有高的適應性和柔性，因而（1）與(yu) 自動化設備相結合很方便，容易實現切割過程自動化；（2）由於(yu) 不存在對切割工件的限製，激光束具有無限的仿形切割能力；（3）與(yu) 計算機結合，可整張板排料，節省材料。

　　3、激光切割具有廣泛的適應性和靈活性。
　　 與(yu) 其它常規加工方法相比，激光切割具有更大的適應性。
首先，與(yu) 其他熱切割方法相比，同樣作為(wei) 熱切割過程，別的方法不能象激光束那樣作用於(yu) 一個(ge) 極小的區域，結果導致切口寬、熱影響區大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬，而其它熱切割方法則不能。#p#分頁標題#e#
　　 （1）氧-可燃體(ti) （如乙炔）切割。這種方法主要用於(yu) 切割低碳鋼，由於(yu) 它熱輸入影響大，切割速度低，很少被用來切割20MM以下要求尺寸精確的材料。
　　 （2）等離子切割。切割速度明顯快於(yu) 氧乙炔切割，但切割質量較差，切邊頂部呈圓頭狀，切邊明顯起波浪形，還要防止電弧產(chan) 生的紫外線輻射。它稍優(you) 於(yu) 激光切割之處在於(yu) 適合切割較厚鋼板和對光束反射率高的鋁合金等。
　　 （3）模衝(chong) 。大量生產(chan) 零件用模衝(chong) 方法成本低，生產(chan) 周期短。但它對設計上的變化的適應性很差，新的模具需要長時間設計，造價(jia) 高，對中、小規模的生產(chan) 來說，激光切割的特點就會(hui) 充分顯示。另外，激光程控切割便於(yu) 工件緊密編排，節省材料，而模衝(chong) 則需要每個(ge) 工件周圍預留材料。
　　 （4）複雜零件分段衝(chong) 切。一般情況下，衝(chong) 床經常要衝(chong) 切比模具尺寸大得多的工件，有些工件還很複雜，這就導致切邊呈許多小貝殼狀刃口，需要第二次預備性加工整修。另外衝(chong) 頭會(hui) 形成比激光切割寬得多的切口，產(chan) 生大量鐵屑。
　　 （5）鋸切。切割薄金屬，其速度明顯比激光切割慢，而且激光作為(wei) 一個(ge) 靈活的無接觸、仿形切割工具，可從(cong) 材料的任何一點開始切向任何方向切割。這一點，鋸切是難以做到的。
　　 （6）電加工。一般，有利用電腐蝕或熔解效應的電火花和電化學加工兩(liang) 種方法，用於(yu) 堅硬材料的精細加工，切口粗糙度較好，但切割速度要比激光切割速度慢幾個(ge) 數量級。
　　 （7）水切割。可切割許多金屬材料，但費用很高。
二、激光切割的主要工藝。
　　 1、汽化切割。
　　 在高功率密度激光束的加熱下，材料表麵溫度升至沸點溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳(chuan) 導造成的熔化，於(yu) 是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為(wei) 噴出物從(cong) 切縫底部被輔助氣體(ti) 流吹走。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。
汽化切割過程中，蒸汽隨身帶走熔化質點和衝(chong) 刷碎屑，形成孔洞。汽化過程中，大約40%的材料化作蒸汽消失，而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅除的。

　　2、熔化切割。
　　 當入射的激光束功率密度超過某一值後，光束照射點處材料內(nei) 部開媽蒸發，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為(wei) 黑體(ti) 吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然後，與(yu) 光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續或脈動地從(cong) 縫內(nei) 被吹走。

　　3、氧化熔化切割。
　　 熔化切割一般使用惰性氣體(ti) ，如果代之以氧氣或其它活性氣體(ti) ，材料在激光束的照射下被點燃，與(yu) 氧氣發生激烈的化學反應而產(chan) 生另一熱源，稱為(wei) 氧化熔化切割。具體(ti) 描述如下：
　　 （1）材料表麵在激光束的照射下很快被加熱到燃點溫度，隨之與(yu) 氧氣發生激烈的燃燒反應，放出大量熱量。在此熱量作用下，材料內(nei) 部形成充滿蒸汽的小孔，而小孔的周圍為(wei) 熔融的金屬壁所包圍。
　　 （2）燃燒物質轉移成熔渣控製氧和金屬的燃燒速度，同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高，燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然，氧氣流速不是越高越好，因為(wei) 流速過快會(hui) 導致切縫出口處反應產(chan) 物即金屬氧化物的快速冷卻，這對切割質量也是不利的。
　　 （3）顯然，氧化熔化切割過程存在著兩(liang) 個(ge) 熱源，即激光照射能和氧與(yu) 金屬化學反應產(chan) 生的熱能。據估計，切割鋼時，氧化反應放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明顯，與(yu) 惰性氣體(ti) 比較，使用氧作輔助氣體(ti) 可獲得較高的切割速度。
　　 （4）在擁有兩(liang) 個(ge) 熱源的氧化熔化切割過程中，如果氧的燃燒速度高於(yu) 激光束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移動的速度比氧的燃燒速度快，則所得切縫狹而光滑。

4、控製斷裂切割。
　　 對於(yu) 容易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進行高速、可控的切斷，稱為(wei) 控製斷裂切割。這種切割過程主要內(nei) 容是：激光束加熱脆性材料小塊區域，引起該區域大的熱梯度和嚴(yan) 重的機械變形，導致材料形成裂縫。隻要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導裂縫在任何需要的方向產(chan) 生。
　　 要注意的是，這種控製斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控製斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會(hui) 引起工件表麵熔化，破壞切縫邊緣。其主要控製參數是激光功率和光斑尺寸大小。
　　 新型輕質加強纖維聚合體(ti) 複合材料很難是常規方法進行加工。利用激光無接觸加工的特點可以對固化前的層迭薄片高速進行切割修剪、定尺，在激光束的加熱下，薄片邊緣被融合，避免了纖維屑生成。