金属材料激光加工过程中的四大阶段金属激光切割加工

目前，中国的工业激光产业中工业应用占比达到 60%。激光在工业应用领域增长的核心驱动力，是激光加工工艺对传统加工工艺的不断渗透和替代。激光加工向着高能量发展，光纤激光器可达 6 万瓦，已经能实现商用。金属激光切割加工同时，激光加工围绕着高效率、大尺寸的宏观加工，以及高峰值功率、窄脉宽如皮秒、飞秒等小尺寸精密微纳加工的两个方向发展。

工业化生产、生产加工对精度的要求越来越高。在这种情况下，如何生产精密加工的金属复合材料零件成为金属复合材料制造企业必须解决的关键问题之一。在众多金属复合材料的生产加工中，激光设备因其加工高效率、高精度而被广泛运用。

在使用激光打标机加工金属工件时，其加工过程总体上为激光束在加工金属表面进行聚焦，金属材料吸收能量温度升高发生液化或气化。在加工过程中，受热而产生的金属蒸气会在加工位置处产生高压，在压力的作用下加工区域的金属液体和气体会向外喷出，凝固在加工位置附近。柳州激光切割具体而言该过程可以划分为以下4个阶段。

1，激光加热激光束首先在金属工件表面进行聚焦形成激光光斑，由菲涅尔吸收原理可知，在距离金属材料加工表面几纳米深度的位置处激光能量进行聚集。金属中的自由电子开始吸收光子能量进而与金属晶格发生碰撞，产生晶格热能，金属材料表面温度升高。

2，表面熔化和气化随着激光加工处温度上升，加工表面材料出现熔化层，熔化层下为热影响区。此阶段激光能量逐渐进入到金属材料的更深处，被加工处材料逐渐会被气化，金属层更快的暴露出来。新的金属材料裸露层会加速对激光能量的吸收，热影响区的金属升温进行熔化进而转化为新的熔化层，而相对应的，新的热影响区继续向下移动。

3，材料排出 激光打标机加工过程中由于加工区域内部金属温度逐渐升高，被加工金属材料逐渐出现液化、气化现象，加工区域内部压力增大，产生一个向外的作用力，进而将气化的金属蒸气和液化的金属液体从加工区域内部喷射出来，扩散到加工区域周围。

4，重新凝固激光加工过程中加工区域内部液化和气化的金属材料在高压作用下被喷射出来，离开加工区域内部的金属材料会聚集在加工区域周围。由于加工区域周围部分的温度小于加工区域内部的温度，被喷射出来的金属材料开始进行凝固，激光切割厂家逐渐形成新的微观表面结构。激光加工技术已经非常普及，随着激光技术和激光应用领域的发展和需求，更高精密度的激光微纳加工技术已经应运而生。