激光切割:“削铁如泥”不是传说!

灵魂折磨-你眼中的激光是什么样子的？

是奥特激光打小怪物？(动态光波，BIU BIU BIU BIU~~）

还是五彩缤纷，耀眼的舞台灯光？(好耀眼，好耀眼~~）

在当代科幻影视剧中，你可能更经常看到以下场景——

(提前声明，我们不评价任何电影，只看里面的镜头)

在电影《上海堡垒》中，外来入侵者用高能激光束轻松切割厚厚的金属墙。

电影《蜘蛛侠》·在《英雄归来》中，无人机携带的微激光发射器也能发射出高能激光束，博物馆厚厚的门在它面前似乎没有抵抗力。

看到这里你也许会发现，激光真的是可甜可盐。

在工业社会，面对厚厚的金属墙，不礼貌和快速切割的工具并不常见 斧钺钩叉 闲棍槊棒 鞭杖锤，而是一束激光，这束光作用于金属后，能迅速、准确地切开。

Bingo！电影中的情节设计是基于激光切割技术。

我们都知道火能克金。你好奇——什么是激光切割？这束高能激光有多高？

激光切割的原理

激光切割是一种聚焦高功率密度激光束切割材料的技术。此外，激光切割是一种热切割。你为什么这么说？让我们详细了解激光切割的原理。

激光切割系统利用激光聚焦系统将高能激光聚焦在材料表面，吸收激光能量，局部加热到熔点以上。同时，同轴高压气体或蒸汽吹走熔融金属，在材料表面产生空洞。随着激光沿着设定程序移动，材料最终被切割成相应图案的形状。

激光切割类型

一般来说，激光切割可分为四类：激光气化切割、激光熔化切割、激光氧切割、激光切割和控制断裂。这四种激光切割方法的切割功率和密度不同，使其适用于不同的场景。

01

激光气化切割

该切割方法的原理是利用高能密度激光束加热材料，当材料温度迅速上升到沸点时，材料迅速气化，产生蒸汽喷射，留下切口。

材料的蒸发热一般很大，因此激光气化切割需要很大的功率和功率密度。因此，这种切割方法主要用于切割极薄的金属材料和非金属材料（如纸、布、木材等）。

02

激光融化切割

该切割方法的原理是激光辐照导致材料熔化，与光束同轴喷嘴喷射压力大的非氧化气体（Ar、He、N2等)排出液态金属，形成切口。

激光熔化切割不需要完全气化金属，所需能量仅为气化切割的1/10。因此，这种切割主要用于切割一些不易氧化的材料或活性金属，如不锈钢、钛、铝及其合金。

03

激光氧气切割

激光氧切割原理是利用氧气和切割金属发生氧化反应，释放大量氧化热。同时，激光熔化的材料被氧气从反应区吹出，形成切口。

氧化反应是放热反应，使该方法所需的能量仅为熔化切割的1/2，但切割速度快于气化切割和熔化切割。因此，该切割方法主要用于碳钢、钛钢、热处理钢等易氧化金属材料。

04

激光切片和控制断裂

激光片利用高能密度激光扫描脆性材料表面，使材料热蒸发出一个小槽，然后施加一定的压力，脆性材料会沿着小槽开裂。激光片的激光器通常是Q开关激光器和CO2激光器。

控制断裂是利用激光刻槽产生的陡峭温度分布，在脆性材料中产生局部热应力，使材料沿小槽断裂。

切割机的激光功率

常见的激光切割机是：光纤激光切割机和CO2激光切割机。顾名思义，两者使用的激光分别来自光纤激光器和CO2激光器。目前，光纤激光器具有出光功率高、光斑尺寸小等优点，市场已远远超过CO激光器，还在增长。

没有数据支持的内容是苍白的。你想知道激光切割中使用的激光功率有多高吗？

接下来，9月17日在上海举行的中国******工业博览会(以下简称工业博览会)的一组数据肯定会让你大吃一惊:Oh MY GOD!

以20kW例如，如果光纤直径为200微米，数值孔径为0.光功率密度大于10000MW/Cm^2·str-1。

激光笔在传统教学中的光功率仅为1-5mW，光功率密度也很小。但正是这种激光笔照射着人体，尤其是眼睛，也有很大的伤害。所以孩子们不能随意玩啊~~