激光切割基础知识

激光切割常规知识点总结一、激光切割的基本原理激光切割是利用激光束对材料进行加热并使其融化，然后利用气体吹掉熔融材料，实现对工件的切割和加工。

激光切割的基本原理包括以下几个方面：1. 光学原理：激光切割系统由激光器、准直器、聚焦镜和切割头等部件组成。

激光器产生的激光束经过准直器和聚焦镜聚焦成一束高能密度的激光束，并通过切割头对工件进行切割。

2. 热力学原理：激光束对材料的作用主要是利用激光的光能将材料加热至熔点或汽化点，使其发生相变并形成蒸汽，然后利用气流将蒸汽吹离工件表面，以实现切割和加工。

3. 动力学原理：激光切割过程中需要控制激光束的能量密度、聚焦深度和切割速度等参数，以实现对工件的精确切割和加工。

二、激光切割设备激光切割设备是实现激光切割加工的关键装备，主要包括激光器、光纤传输系统、切割头、数控系统和辅助气体系统等部件。

激光切割设备的主要特点包括以下几个方面：1. 激光器：激光切割设备通常采用二氧化碳激光器、光纤激光器或固体激光器等作为激光源，具有高能量密度、高光束质量和长寿命等优点。

2. 切割头：切割头是激光束对工件进行切割的部件，主要包括焦距调节装置、气体喷嘴、光斑调节器和感应器等部件，能够实现对激光束的调节和控制。

3. 数控系统：激光切割设备通常配备数控系统，能够实现对切割参数、切割路径和切割速度等参数的精确控制，以实现对工件的精确切割和加工。

4. 辅助气体系统：辅助气体系统包括氧气、氮气和惰性气体等，用于实现对切割过程中产生的熔融材料和烟尘的清除，以保证切割质量和工作环境的清洁。

三、激光切割的材料激光切割能够对金属材料和非金属材料进行切割和加工，主要包括以下几类材料：1. 金属材料：包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金和镍合金等金属材料，具有导热性好、熔点高和导电性强等特点。

2. 非金属材料：包括塑料、橡胶、布料、陶瓷和玻璃等非金属材料，具有熔点低、易氧化和易挥发等特点。

激光切割不仅可以对单一材料进行切割，还可以对多种复合材料进行加工，例如通过调节激光切割参数和使用不同的辅助气体，可以实现对金属与非金属的复合材料的切割和加工。

激光切割是一种利用激光功率密度达到一定标准后可加工各种钢板材质，且可加工几毫米厚的板料的切割工艺。

激光切割属于热切割方法之一，具体包括以下几种：
1. 激光汽化切割：利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。

这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。

材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。

2. 激光熔化切割：激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体（Ar、He、N等），依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。

激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。

3. 激光氧气切割：激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。

它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。

此外，激光切割还可以分为激光划片与控制断裂、激光氧气切割和激光滑片与控制断裂四类。

与其他热切割方法相比较，激光切割总的特点是切割速度快、质量高。

大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。

激光切割应用基础知识激光切割应用基础知识(2011/08/2617:02)一、激光切割的主要特性1、激光切割的切缝窄，工件变形小激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度。

这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，材料很快加热至汽化程度，蒸发形成孔洞。

随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。

切边受热影响很小，基本没有工件变形。

切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。

钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。

切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气，棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。

进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜，防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。

大多数有机与无机材料都可以用激光切割。

在工业制造系统占有份量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它是什么样的硬度，都可以进行无变形切割。

当然，对高反射率材料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切割很困难，甚至不能切割。

激光切割无毛刺、皱折、精度高，优于等离子切割。

对许多机电制造行业来说，由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件，它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度还慢于模冲，但它没有模具消耗，无须修理模具，还节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，所以从总体上考虑是更合算的。

另一方面，从如何使模具适应工件设计尺寸和形状变化角度看，激光切割也可发挥其精确、重现性好的优势。

作为层叠模具的优先制造手段，由于不需要高级模具制作工，激光切割运转费用也并不昂贵，因此还能明显的降低模具制造费用。

激光切割模具还带来的附加好处是模具切边会产生一个浅硬化层(热影响区)，提高模具运行中的耐磨性。

激光切割的无接触特点给圆锯片切割成形带来无应力优势，由于提高了锯片使用寿命。

2、激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工。

激光切割的基础知识早在上世纪70 年代，激光被用于切割。

在现代工业生产中，激光切割更被广泛应用于钣金，塑料、玻璃、陶瓷、半导体以及纺织品、木材和纸质等材料加工。

未来几年里，激光切割在精密加工和微加工领域的应用同样会获得实质的增长。

当聚焦的激光束照到工件上时，照射区域会急剧升温以使材料熔化或者气化。

一旦激光束穿透工件，切割过程就开始了：激光束沿着轮廓线移动，同时将材料熔化。

通常会用一股喷射气流将熔融物从切口吹走，在切割部分和板架间留下一条窄缝，窄缝几乎与聚焦的激光束等宽。

火焰切割火焰切割是切割低碳钢时采用的一种标准工艺，采用氧气作为切割气体。

氧气加压到高达 6 bar 后吹进切口。

在那里，被加热的金属与氧气发生反应：开始燃烧和氧化。

化学反应释放大量的能量（达到激光能量的五倍）辅助激光束进行切割。

图1 激光束熔化工件，切割气吹走切口中的熔融材料和熔渣熔化切割熔化切割是切割金属时使用的另一种标准工艺。

也可以用于切割其他可熔材料，例如陶瓷。

采用氮气或者氩气作为切割气，气压2-20 bar 的气体吹过切口。

氩气和氮气是惰性气体，这意味着它们不和切口中的熔化金属发生反应，仅仅将它们向底部吹走。

同时，惰性气体可以保护切割边缘不被空气氧化。

压缩空气切割压缩空气同样可以用来切割薄板。

空气加压到5-6 bar 就足以吹走切口中的熔融金属。

由于空气中接近80% 都是氮气，因此压缩空气切割基本上属于熔化切割。

等离子体辅助切割如果参数选择恰当，等离子体辅助熔化切割切口中会出现等离子体云。

等离子体云由电离的金属蒸气和电离的切割气组成。

等离子体云吸收CO2激光的能量并转化进工件，使更多的能量耦合到工件，材料会更快熔化，从而使切割速度更快。

因此，这种切割过程也叫高速等离子体切割。

等离子体云事实上相对于固体激光是透明的，因此等离子体辅助熔化切割只能使用CO2激光。

气化切割气化切割将材料蒸发，尽可能减小了对周围材料的热效应影响。

采用连续CO2激光加工蒸发低热量、高吸收的材料就可以达到上述效果，例如薄的塑料薄膜以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。

激光切割入门教材激光切割是一种通过激光束对材料进行切割的高精度加工技术。

它已经被广泛应用于许多领域，包括制造业、医疗领域等。

本教材将介绍激光切割的基本原理、设备和应用，并帮助读者快速入门这一领域。

第一部分：激光切割的基本原理1.1 激光的产生激光是指具有一定相干性、方向性和单色性的光束。

它的产生过程是通过激发活性介质（如气体、固体或液体）使其发射光子，形成激光束。

1.2 激光切割的原理激光切割是利用高能密度的激光束对材料进行局部加热，使其瞬间融化或气化，然后通过气流或机械移除材料，实现切割加工。

第二部分：激光切割的设备2.1 激光器激光切割主要使用CO2激光器或纤维激光器。

CO2激光器适用于有机材料和金属材料的切割，而纤维激光器适用于金属材料的高速切割。

2.2 喷嘴和光路系统喷嘴是激光束出口，传递激光束到工件表面。

光路系统包括反射镜、透镜等组件，用于调节和控制激光束的走向和焦距。

2.3 CNC控制系统CNC控制系统负责控制激光切割机器的运动轨迹、切割速度和功率，实现对切割过程的精确控制。

第三部分：激光切割的应用3.1 金属加工激光切割可以高效地对金属材料进行切割，广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。

3.2 无机材料加工除了金属材料，激光切割还可以用于陶瓷、玻璃等无机材料的切割和雕刻。

3.3 其他领域应用激光切割还被应用于医疗器械制造、电子产业等领域，具有高精度、无接触、无污染等优点。

结语激光切割作为一种高精度加工技术，已经在多个领域展现出巨大潜力。

本教材希望能让读者快速了解激光切割的基本原理、设备和应用，为进一步深入研究和实践打下基础。

希望读者通过本教材的学习，能对激光切割有一个清晰的认识，进而掌握更多相关知识，开启激光切割的学习之旅。

激光切割加工基础知识第一部分 激光切割的原理和功能一、激光切割的原理激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。

激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。

图1：激光切割示意图二、机床结构SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA ）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。

（一） 该机型的主要特点如下：● 悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。

● 可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。

可加装焊接、切管等功能。

● 精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。

● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。

● 配有高速的Z 轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。

● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能。

● 具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。

1—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台（二）机床的结构主要由以下几部分组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。

机床底部分成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门打开，废气被排出。

激光切割机行业小知识激光切割机是一种利用激光束对材料进行切割的设备。

它具有高精度、高效率和灵活性的优点，被广泛应用于各种材料的切割加工领域。

在了解激光切割机行业小知识之前，我们先来了解一下激光切割机的工作原理。

激光切割机是利用激光束高能量的特性，通过对物料进行加热和蒸发，从而实现对材料的切割。

激光束经由激光发生器产生，然后经由镜片和光纤进行传输，最终由镜头聚焦到工件表面。

激光束在物料表面产生的高温能量会使物料迅速加热，并在一瞬间蒸发形成气体。

这种气体通过高压气体喷嘴将切割区域清除，最终实现对材料的切割。

激光切割机行业小知识一：激光切割机的优点激光切割机具有许多优点，使得它成为现代切割加工工业中的重要设备之一。

首先，激光切割机的切割速度快。

由于激光束具有很高的能量密度，它能够在短时间内加热并蒸发物料。

相比之下，传统的机械切割方法需要更长的时间来完成同样的工作。

其次，激光切割机的切割精度高。

激光切割机可以通过调整激光束的聚焦长度和功率来控制切割深度和速度，从而实现更加精确的切割。

这对于一些需要高精度的行业来说非常重要，例如电子元件制造、汽车制造等。

另外，激光切割机可以切割各种类型的材料。

无论是金属材料、非金属材料还是复合材料，激光切割机都可以轻松应对。

这种多样性使得激光切割机在不同行业中都有广泛的应用。

最后，激光切割机具有较少的切割残留物。

激光切割过程中，大部分材料会蒸发成气体，不会产生很多废料。

这不仅减少了对环境的污染，还节省了后续处理的成本。

激光切割机行业小知识二：激光切割机的应用领域由于激光切割机的优点，它在许多不同的行业中都有着广泛的应用。

首先，激光切割机在金属加工行业中得到了广泛的应用。

金属材料的切割是激光切割机最主要的应用之一。

激光切割机可以对不锈钢、铝、铜及其他金属材料进行高质量的切割，满足自动化生产线中对图案切割、零件切割的需求。

其次，激光切割机在汽车制造业中也有着广泛的应用。

激光切割机可以对汽车零部件进行高精度的切割，使得汽车生产线更加高效。

激光切割加工基础知识汇总首先，需要了解激光的原理。

激光是通过放大受激发射产生的一束高能光束。

激光切割加工常用的激光类型有CO2激光、纤维激光和固体激光等。

不同激光具有不同的波长和功率，适用于不同的材料和加工要求。

其次，了解激光切割的原理。

激光切割利用高能激光束对工件进行加热，使其瞬间溶解或气化，通过气流将被加工区域的熔融物或气化物吹散，从而实现切割。

激光切割加工精度高，切割速度快，热影响区小。

再次，了解激光切割机的组成。

激光切割机主要由激光发生器、光束传输系统、切割头和控制系统等组成。

激光发生器产生激光束，光束传输系统将激光束传输到切割头。

切割头通过透镜将激光束聚焦到工件上，实现切割。

控制系统控制激光切割机的运行参数。

然后，了解激光切割机的加工特点。

激光切割加工具有以下特点：一是加工精度高，可达到毫米级别。

二是加工速度快，比传统切割方法快几十倍甚至更多。

三是适用范围广，可加工多种材料，如金属、非金属和复合材料等。

四是无接触式加工，不会导致工件变形或损坏。

五是切割面质量好，无毛刺和热影响。

最后，了解激光切割机的应用领域。

激光切割加工广泛应用于各行各业，如金属制造、电子产品、汽车零部件、航空航天、医疗器械等领域。

激光切割可用于金属板材的切割、展板的加工、金属零件的切割等。

总结起来，激光切割加工是一种高精度、高效率的材料加工方法。

了解激光的原理、激光切割的原理、激光切割机的组成、激光切割机的加工特点以及激光切割机的应用领域等基础知识，对于进行激光切割加工具有重要意义。

希望以上内容对您有所帮助。

激光切割基础知识第一部分 激光切割的原理和功能一、激光切割的原理 激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。

激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。

图1：激光切割示意图二、机床结构SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA ）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。

（一） 该机型的主要特点如下：● 悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。

● 可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。

可加装焊接、切管等功能。

● 精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。

● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。

● 配有高速的Z 轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。

● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、1—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台高效穿孔、尖角处理等功能。

具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。

（二）机床的结构主要由以下几部分组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。

机床底部分成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门打开，废气被排出。