切割

激光切割是一種利用高能量密度的激光束對材料進行精準切割的加工技術(shù)。它通過激光與材料的相互作用，使材料局部熔化、氣化或被高壓氣體吹除，從而實現(xiàn)將材料按預(yù)設(shè)形狀分離的目的。與傳統(tǒng)切割方式（如機械切割、火焰切割）相比，激光切割具有精度高、速度快、適應(yīng)性強等顯著優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、廣告制作、工藝品加工等領(lǐng)域。

激光切割的基本原理

激光切割的核心是高能量激光束的熱作用與材料去除，具體過程可分為以下幾步：

1. 激光產(chǎn)生與聚焦：激光器（如 CO?激光器、光纖激光器）產(chǎn)生特定波長的激光束，經(jīng)光學(xué)鏡片（如反射鏡、聚焦鏡）聚焦后，形成能量密度極高的微小光斑（直徑可小至 0.1mm 以下）。

2. 材料吸收與加熱：聚焦后的激光束照射到材料表面，材料吸收激光能量并迅速轉(zhuǎn)化為熱能，使照射區(qū)域溫度急劇升高（可達數(shù)千攝氏度）。

3. 材料熔化或氣化：當溫度超過材料的熔點（或沸點）時，材料局部熔化、氣化，或形成熔融層。

4. 去除熔融物：同時，通過噴嘴向切割區(qū)域噴射高壓輔助氣體（如氧氣、氮氣、壓縮空氣），將熔融的材料吹離切割縫，形成光滑的切口。

整個過程由計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）控制，通過預(yù)設(shè)的切割路徑（如 CAD 設(shè)計的圖形），激光束或工作臺按軌跡移動，最終完成精準切割。

激光切割的主要類型

根據(jù)激光與材料作用的機制，常見類型包括：

• 汽化切割：適用于薄金屬（如銅、鋁）和非金屬（如木材、塑料），材料直接被激光氣化去除，切口狹窄。

• 熔化切割：適用于中厚金屬（如鋼板），材料先熔化，再被輔助氣體吹除熔融物，效率較高。

• 氧化切割（火焰切割的激光版）：主要用于碳鋼，輔助氣體為氧氣，氧氣與材料反應(yīng)產(chǎn)生額外熱量，加速熔化并吹除熔渣，切割速度快。

• 控制斷裂切割：適用于脆性材料（如玻璃、陶瓷），激光先在材料表面加熱形成應(yīng)力，再通過冷卻使材料沿預(yù)設(shè)路徑斷裂，切口平整。

激光切割的特點

• 精度高：切割縫窄（通常 0.1-0.3mm），尺寸誤差?。ā?.05mm 以內(nèi)），能切割復(fù)雜圖案（如精細花紋、小孔、銳角）。

• 速度快：對于薄材料（如 1mm 鋼板），切割速度可達數(shù)米 / 分鐘，遠超傳統(tǒng)機械切割。

• 切口質(zhì)量好：切口光滑、無毛刺，熱影響區(qū)?。ú牧弦蚋邷刈冃蔚姆秶。?，減少后續(xù)打磨等工序。

• 材料適應(yīng)性廣：可切割金屬（鋼、鋁、銅、鈦等）、非金屬（木材、塑料、布料、玻璃、陶瓷等），甚至復(fù)合材料。

• 柔性高：通過計算機編程即可快速更換切割圖案，無需更換模具，適合小批量、個性化生產(chǎn)。

激光切割的應(yīng)用領(lǐng)域

• 金屬加工：汽車制造（切割車身零件、排氣管）、鈑金加工（制作機箱、機柜）、航空航天（切割鈦合金、鋁合金部件）等。

• 非金屬加工：廣告行業(yè)（切割亞克力字、PVC 板）、紡織服裝（切割布料、皮革，無飛邊）、包裝行業(yè)（切割瓦楞紙、塑料薄膜）。

• 工藝品與裝飾：切割木質(zhì)、水晶、玉石等材料制作擺件、窗花，或在金屬板上切割藝術(shù)圖案。

• 電子行業(yè)：切割電路板（PCB）、手機外殼等精密部件，滿足微小尺寸和高精度要求。

隨著激光器功率提升和控制系統(tǒng)優(yōu)化，激光切割已從薄材加工向厚材（如數(shù)十毫米鋼板）拓展，且在智能化（如自動上下料、缺陷檢測）方面不斷進步，成為現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的高效切割技術(shù)。