激光切割技术：切割厚度、速度及气压控制

表2-1-9 激光加工机床的功能

表2-1-10 数控激光切割机的主要技术规格^[10]

表2-1-11 几种典型材料的激光切割参数^[10]

（1）激光切割速度 它随激光功率和喷气压力增大而增加，而随被切材料厚度增加而降低。切割6mm厚度碳素钢钢板的速度达到2.5m/min，而厚度为12mm的钢板仅为0.8m/min。切割15.6mm厚的胶合板为4.5m/min，切割35mm厚的丙烯酸酯板的速度则达27m/min。

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注：切割不同的材料，应选择不同的辅助气体。切割金属时，喷氧（反应气体）；切割非金属时，吹喷惰性气体、氮或压缩空气。与激光同轴吹进的氧气产生氧化反应，放出大量热量，促使钢板熔化。温度陡然上升，提高了切割速度，同时可以清除切缝中的残留物，加深切割深度，缩小切缝宽度，减小热影响区，并可冷却、保护透镜，排除在高温下产生的等离子层对激光的反射，有利于激光切割继续进行。

（2）切缝宽度 一般在0.5mm左右，它与被切割材料性质及厚度、激光功率大小、焦距及焦点位置、激光束直径、喷吹气体压力及流量等因素有关，其影响程度大致与对打孔直径的影响相似。切割精度可达±0.02～0.01mm。

（3）切割厚度 它主要取决于激光输出功率。切割碳素钢时，1kW级激光器的极限切割厚度为9mm，1.5kW级为12mm，2.5kW级为19mm；2.5kW级切割不锈钢的最大切割厚度则为15mm。对于厚板切割则需配置3kW以上的高功率激光器。

（4）辅助气体提高切割效率和切口质量 由于金属表面的激光反射率可高达95%，使激光能量不能有效地射入金属表面。喷吹氧气或压缩空气能促进金属表面氧化，可提高对激光的吸收率来提高切割效率。增加吹氧压力还可使切缝减小，切割石英时，吹氧可防止再粘结。切割易燃材料时，可喷惰性气体防止燃烧。切割带有金属夹层的易燃材料，宜采用压缩空气。当吹气压力未超过某一数值时，增加压力可增大切割厚度。

对于熔点低、分解点低及导热性差的塑料、纤维、木材、布料等，一般应采用长焦距的锗透镜来聚焦激光束。