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激光切割机原理

激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割机设备作为一种新型的工具目前越来越成熟的运用到各种行业，包含激光切割机、激光雕刻机、激光打标机、激光焊接机等。

激光切割机

1、氧化物黏度的影响

在激光切割的所有工艺参数中，辅助气体压力与气体流动特性是影响切割质量的重要因素。在钢质厚板切割时，例如碳钢，使用氧气作为辅助气体，因为铁的氧化物黏度较低，比较容易从切口中去除。

正常情况下，虽然碳钢的激光切割切口侧面含有铁氧化物薄层，大多数情况下，激光切割碳钢切割面质量还是可以接受的。但是由于不锈钢中含有铬，而熔融氧化铬有较高的黏度，容易黏结在切口侧壁，所以同样使用氧气作为辅助气体，不锈钢的加工质量要比碳钢差。如果此时气体压力不高，那很难将这些氧化物去除。

同样的问题在切割铝与钛合金时也会出现，因为熔融的铝、钛氧化物也有较高的黏度，为了获得好的切割质量必须要求辅助气体具有更高压力。实际上，Cr、Al、Ti 合金都是难切割材料。

?激光切割机切割工艺展示

2、熔融状态下熔渣黏度的影响

以惰性气体作为辅助气体的激光切割，从某种程度上能够减轻上面问题的影响，但是惰性气体通常要工作在很高的压力范围 8~25Bar，切口中的熔融金属在气流剪切力作用下才能够被带走。因为气流中没有氧气，切口中不会形成金属氧化物，一般情况下，熔融状态的纯金属比其氧化物的黏度要小得多，能够比较容易被吹走，因此容易形成较小的热影响区以及更光滑和无氧化物杂质的切割表面。

超音速喷嘴的特殊结构能够将辅助气体的压力几乎能全部转化为动力学能，吹除熔渣，实现较为的激光切割面。