激光切割一直是激光加工應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)座咆，脈沖激光適用于金屬材料抛惶，連續(xù)激光適用于非金屬材料仆腐，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。與計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)設(shè)備結(jié)合下抬，激光束具有無限的仿形切割能力陈汇，切割軌跡修改方便。激光切割無機(jī)械變形紧燎、無刀具磨損燕柠，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

激光切割廣泛應(yīng)用于鈑金加工戒款、金屬加工尊慷、廣告制作、廚具区孩、汽車肖婴、燈具、鋸片刑嚷、升降電梯蜈沛、金屬工藝品、紡織機(jī)械革半、糧食機(jī)械碑定、眼鏡制作、航空航天又官、醫(yī)療器械延刘、儀器儀表等行業(yè)。特別是在鈑金加工行業(yè)中已取代傳統(tǒng)加工方式六敬，深受行業(yè)用戶的青睞碘赖。

一、激光切割工藝

激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料外构，使材料很快被加熱至汽化溫度普泡，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)审编，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫撼班，完成對(duì)材料的切割。

激光切割可分為激光汽化切割垒酬、激光熔化切割砰嘁、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。

1薛苫、激光汽化切割

利用高能量密度的激光束加熱工件鹤梯，使溫度迅速上升拉鳄，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開始汽化犬洽，形成蒸氣凳福。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)纪萎，在材料上形成切口妙散。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度吹磕。

激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙诅慧、布、木材壤牙、塑料班聂、橡皮、泡沫等)的切割适肠。超短脈沖激光使這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于其他材料霍衫。金屬中的自由電子吸收激光并劇烈升溫。激光脈沖不與熔融的粒子和等離子體反應(yīng)侯养，材料直接升華敦跌，沒有時(shí)間將能量以熱量的形式傳給周圍材料。皮秒脈沖燒蝕材料時(shí)沒有明顯的熱效應(yīng)逛揩，沒有熔化和毛刺形成柠傍。

2、激光熔化切割

激光熔化切割時(shí)辩稽，用激光加熱使金屬材料熔化惧笛，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He逞泄、N等)患整，依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口喷众。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化各谚，所需能量只有汽化切割的1/10。

激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割到千，如不銹鋼甥鼠、鈦、鋁及其合金等栋灿，也可以用于切割其他可熔材料惑妥，例如陶瓷。

3浴瞭、激光氧氣切割（火焰切割）

激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體岳散。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用节立，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出眠煮，在金屬中形成切口患并。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2茴审，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割破溺。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料躁绸。

4裕循、激光劃片與控制斷裂

激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽净刮，然后施加一定的壓力剥哑，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器淹父。

控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布株婴，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開暑认。

二困介、激光切割機(jī)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，激光切割更被廣泛應(yīng)用于鈑金蘸际、塑料逻翁、玻璃、陶瓷捡鱼、半導(dǎo)體以及紡織品八回、木材和紙質(zhì)等材料加工，在各大重工業(yè)輕工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷普及逛径。激光切割占工業(yè)激光加工的40%以上撼烹，是激光加工行業(yè)中最重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。

激光切割在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用方面匕憋，2010年之前远燕，由于激光切割設(shè)備價(jià)格高昂，一臺(tái)大幅面激光切割機(jī)（配備4 kW激光器）售價(jià)近600萬元人民幣族帅，國內(nèi)采用大幅面激光切割機(jī)的企業(yè)并不多奖放。

2003年到2009年間，在工業(yè)加工要求不斷提升到推動(dòng)下廊睹，國內(nèi)企業(yè)積極引進(jìn)激光切割設(shè)備砚粒，如合肥日立引進(jìn)5臺(tái)大覆蓋激光切割機(jī)缔沐、2臺(tái)小覆面激光切割機(jī)，三一重工確立了在3年內(nèi)引進(jìn)27臺(tái)套大覆面面激光切割機(jī)計(jì)劃益柳。通過2008年和2009年的引進(jìn)尊陪，已有15臺(tái)套的激光切割機(jī)，配備于昆山重機(jī)捕谢、沈陽三一等企業(yè)段物。徐工、山推等企業(yè)不甘落后相繼引用了激光切割機(jī)轧简。2009年中旬激光微加工系統(tǒng)制造商JPSA計(jì)劃把制造車間的面積擴(kuò)大一倍驰坊，提高公司制造激光微加工（激光雕刻）系統(tǒng)的產(chǎn)能膜护，以滿足生產(chǎn)太陽能（包括千瓦級(jí)）面板制造廠家的需求羽矮。

2011年以后，國內(nèi)激光企業(yè)大力發(fā)展大功率光纖激光切割機(jī)怯伊，由于大功率光纖激光加工具有獨(dú)特的加工優(yōu)勢借嗽，加工成本大幅下降态鳖，同時(shí)結(jié)合多種靈活的付款方式，目前越來越多的鈑金加工企業(yè)恶导、廚衛(wèi)制造企業(yè)以及汽車部件加工企業(yè)越來越多的使用激光切割機(jī)浆竭。最近幾年激光加工設(shè)備得以快速普及，2017年我國激光切割成套設(shè)備銷售量超過2.5萬臺(tái)惨寿。

2017年中國激光切割設(shè)備市場規(guī)模為203億元邦泄，增長率為23%，其中中小功率激光切割設(shè)備市場銷售規(guī)模一直保持較高的增長速度裂垦，其核心激光器實(shí)現(xiàn)了較高的國產(chǎn)化率顺囊。大功率激光切割機(jī)相比于中低功率激光切割機(jī)發(fā)展較晚，對(duì)國外進(jìn)口依賴較大吝蔽，進(jìn)口高功率激光器價(jià)格居高不下端辛，設(shè)備價(jià)格依然非常高，市場增幅相對(duì)較低超肃。

近幾年希没，國產(chǎn)激光切割機(jī)技術(shù)有了突破性的發(fā)展，并朝著高功率佳绩、高精度腿伟、大幅面的方向挺進(jìn)。在中國智能制造大背景下舰搜，工業(yè)領(lǐng)域都呈現(xiàn)從傳統(tǒng)加工向高端制造轉(zhuǎn)型的態(tài)勢芬过，中國激光切割領(lǐng)域市場規(guī)模將一直保持著高速發(fā)展的趨勢。

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