激光切割 1、汽化切割 激光束焦點處功率密度非常高，可達(dá)106W/cm2以上，激光光能轉(zhuǎn)換成熱能，保持在極小的范圍內(nèi)，材料很快被加熱至汽化溫度，部分材料汽化為蒸汽逸去，部分材料被輔助氣體吹走，隨著激光束與材料之間的連續(xù)不斷的相對運動，便形成寬度很窄（如0.2mm）的割縫。這種切割機制的功率密度在108W/cm2左右。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料即通過這種機制進行切割。 汽化切割過程中，帶走質(zhì)點和沖刷碎屑，形成孔洞。汽化過程中，材料的40%化作蒸汽逸去，其余約60%，則以熔滴形式被輔助氣流吹走。 2、熔化切割 當(dāng)入射的激光束的功率密度超過某一閾值時，被激光束照射處的材料內(nèi)部開始蒸發(fā)，形成孔洞，作為黑體吸收所有的入射激光束能量。小孔被熔化金屬所包圍。與激光束同軸的輔助氣體，把孔洞周圍的熔融材料帶走、驅(qū)除。這種切割機制的功率密度在107W/cm2左右。 3、氧化熔化切割 如果在熔化切割過程中吹送氧氣，作為切割輔助氣體，材料在激光束照射下被點燃，與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生另一熱源，稱為氧化熔化切割。 （1）材料表面在激光束照射下，很快被加熱到燃點溫度，與氧氣發(fā)生激烈的燃燒反應(yīng)放出大量熱量，在此熱量作用下，材料內(nèi)部形成充滿蒸汽的小孔，而小孔周圍為熔融的加工材料所包圍。 （2）燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣，控制氧和加工材料的燃燒速度，氧氣流速越高，燃燒化學(xué)反應(yīng)和去除熔渣的速度也越快。但是，如果氧氣流速過快，將導(dǎo)致割縫出口處的反應(yīng)產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻，對切割質(zhì)量造成不利影響。 （3）切割過程存在兩個熱源：激光束照射能和化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計，切割碳鋼時，氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能約占切割所需能量的60%。 （4）在氧化熔化切割過程中，如果氧化燃燒的速度高于激光束移動速度，割縫將變寬且粗糙，反之，如果移動速度慢，則割縫窄而光滑。 4、導(dǎo)向斷裂切割 某些受熱易破壞的脆性材料，通過激光加熱，引起定向加熱梯度、高機械應(yīng)力和嚴(yán)重機械變形，從而形成裂縫，裂縫原則光束移動方向不斷生成，最終將材料切斷，稱為導(dǎo)向斷裂切割。如果保持均衡的熱梯度，激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。導(dǎo)向斷裂切割切勿使用太高的功率，否則會引起無規(guī)則龜裂或者材料表面熔化，導(dǎo)致切割失