激光切割的分类

激光切割可以使用辅助气体来帮助去除熔化或气化的材料，也可以不使用辅助气体。根据采用的辅助气体的不同，激光切割可分为：气化切割、熔化切割、氧化助熔切割和控制断裂切割四类。

1）气化切割。

       利用高能量密度的激光束加热工件，使材料表面温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，足以避免热传导造成的熔化，材料开始气化，部分材料气化成蒸汽而消失。这些蒸汽的喷出速度很快，在蒸气喷出的同时，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走，在材料上形成切口。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料等就是用这种方法切割形成的。激光气化切割多用于极薄金属材料、平面激光切割和非金属材料的切割。

2）熔化切割。

       用激光束加热使金属材料熔化，当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射处，材料内部开始蒸发，形成孔洞。随着工件移动，这些小孔按切割方向同步横移，形成一条切口。激光束继续沿着切口的前沿照射，熔化材料持续或脉动的从切口内被吹走。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝板激光切割及工艺品激光切割等。

3）氧化助熔切割。

       用激光作为预热热源，用氧气或其他活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属发生作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面吧熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。

氧化助熔切割的基本原理可阐述如下：

①用氧气或其他活性气体，材料表面在激光照射下很快被加热到燃点温度，与氧气激烈的燃烧反应，在此热量作用下，材料内部形成充满蒸汽的小孔。

②燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度，氧气流速越高，燃烧化学反应和去除熔渣的速度越快。氧气流速不是越高越好，因为流速过快会导致切缝出口处反应产物（即金属氧化物）的快速冷却，这对切割质量是不利的。

③氧化助熔切割过程存在着两个热源，即激光照射和氧气与金属化学反应产生的热能。

④拥有两个热源的氧化助熔切割过程中，如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度，切口显得宽而粗糙，如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快，所得切缝窄而光滑。

4）控制断裂切割。

       对于容易受热破坏的脆性材料，利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出一条小槽，然后施加一定的压力，通过激光束加热进行高速、可控的切断，脆性材料就会沿小槽处裂开。这种切割过程的原理主要是激光束加热脆性材料局部区域，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。

       控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布，在脆性材料中产生局部热应力，使材料沿小槽裂开。要注意的是，这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝。切割较大封闭外形也不容易获得成功