激光切割的两种常用工业类型

激光切割提供了高精度、数控切割塑料、不锈钢板等金属和薄陶瓷部件的方法。这是一个机械化、高温且非接触的过程，能够以高精度和高精度切割大部分材料。

有两种常用类型的工业切割激光的，CO 2和Nd：YAG。不同之处在于CO2激光器的红外光波长为10.6μm ，Nd：YAG激光器的波长为1.06μm。这两种类型的激光器通过透镜和反射镜以高达10 5 W / mm 2的功率密度将单色光束聚焦到非常小的光斑尺寸来产生切割。这种功率密度足以使局部熔化，甚至蒸发大部分材料。一旦产生了熔融或汽化材料的贯通厚度区域（钥匙孔），同轴输送通过切割喷嘴的辅助气体射流被用于从切口喷射该材料。

激光切割过程中光束可以被聚焦到直径小于0.5mm的点，从而实现非常高的功率密度。由此产生的切割边缘很光滑，并且速度切割也很快。高速移动且高度集中的热源组合也导致非常少的热量传递到周围的材料，因此部件的热变形非常小。

两种类型的激光之间的波长差异很大，因为Nd：YAG激光器的较短波长使得光能够通过允许零件的三维切割或修整的光纤传输到工件。

光从CO 2另一方面激光器被发送到由反射镜或透射光学工件。虽然三维切削系统可用于CO 2激光器它们是相对笨重相比纤维递送Nd：YAG激光器和CO 2激光器被更常用于二维平板切割。

用于从切口喷射材料的辅助气体类型可以分为反应型或惰性型。CO 2激光器中使用的CO 2气体不是辅助气体，而是在激光腔中激发产生激光的气体之一，通常离切割处理头相当远。最常用的反应性辅助气体是氧气或空气。氧主要用于切割低合金钢，并且在高温下容易与铁反应，产生额外的热能，从而能够切割更厚的部件或获得更高的速度。这种气体以相对较低的压力和流量输送，这个过程被称为“低压氧气切割”。

常用的惰性辅助气体是氮气或氩气。这些不提供热切割过程的帮助，并且仅用于将熔融材料从切口吹出。它们在10巴左右的压力下使用，这个过程被称为“高压惰性气体切割”。惰性气体可用于在氧气存在下容易氧化的合金，如不锈钢，铝或钛，以获得非常明亮和干净的切割边缘。偶尔，惰性气体被推荐用于切割低合金钢，其边缘随后将被激光焊接。这减少了切割边缘表面上的氧化层的形成，并将减少所得焊缝的孔隙率。