開發“紅旗”加長型轎車覆蓋件的三維激光制造工藝技術，在我國轎車生產中是***采用；在汽車用薄厚鋼板激光大拼板拼接工藝試驗研究中，***采用了激光切割替代精裁的工藝技術，取得了較好的技術經濟效果。在企業方面，柳州微型汽車廠也已經有了CO25軸激光加工機；上海大眾汽車公司新的桑塔納生產線也在引進高功率YAG三維加工系統；濟南鑄鍛研究所為一汽開發的6軸CO2激光加工機也已進入運行階段，用來轎車車身的切割成形。激光切割的特點激光切割的工業應用始于20世紀70年代初，最初用在硬木板上切非穿透槽、嵌刀片、制造沖剪紙箱板的模具。隨著激光器件和加工技術的進步，其應用領域逐步擴大到各種金屬和非金屬板...

切割性能也就越好。在低碳鋼的切割場合，采用基模TEMoo時的切割速度比采用TEM01模式時高出10％，而其產生的粗糙度Rz則要低10μm，如圖17所示。在比較好切割參數時，切割面的粗糙度Rz只有μm。圖18為激光切割SUS304不銹鋼板時不同模式對切割速度的影響，從中可以看出，采用功率為500W的基模激光的切割速度為，而同樣功率的復式模激光，其切割速度只有。因此，在金屬材料的激光切割中，為了獲得較高的切割速度和較好的切割質量，一般使用TEMoo模式的激光，復式低價模激光僅用于某些非金屬材料的切割。（3）光束偏振性幾乎所有用于切割的高功率激光器都是平面偏振，也就是在發射光束內電磁波都...

從噴嘴出口噴出，經一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加。可用下列公式計算：V=(Pg+1）V-氣體流速L/mind-噴嘴直徑mmPg-噴嘴壓力（表壓）bar對于不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（）。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變為正激波，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，并...

鋼板吸收激光的能量并轉換為熱能，由于輸入能量大于輸出能量，起割點處的溫度不斷上升，并向周圍傳熱。此時，只有激光的能量作為輸入能量，可被看作點熱源加熱鋼板。當溫度達到鋼材的燃點970℃后，在輔助氣體氧氣的參與下，Fe-O的燃燒反應開始從其中一點處開始，并逐步向周圍擴展，由于受到帶有一定壓力氧氣的向下沖擊力的作用以及燃燒反應所產生的熔渣的重力作用，燃燒反應不斷向金屬下層傳播。當燃燒反應將鋼板燒穿后，反應物Fe3O4和FeO以及熔融的Fe所構成的熔渣被輔助氣體從燒透的小孔中吹出，至此切割過程的***階段激光打孔結束。從燃燒開始后，激光和Fe-O反應的燃燒熱作為輸入能量可被看作點熱源對鋼板...

由于打孔點的形成需要一段預熱時間而在其周圍形成熱影響區，加上打孔點的直徑比正常切縫大，因此打孔點處的質量一般比線切割的質量差得多。如果將打孔點設置在零件輪廓上，就會**影響零件的加工質量，所以對于精密加工，為了提高切割質量，保證加工精度，必須在切割路線的起點附近設置一個打孔點，也就是將打孔點設置的板材廢域上而不可以直接設置在零件輪廓上。打孔點的合理設置對于零件的切割質量有很重要的影響。設置合理的打孔點距離零件切割路線起點的長短值也是很重要的。這是因為，激光切割的成本很高，如果這個值設置的很長，那么就會增加加工的成本，同時也降低了加工的效率；而脈沖激光從激光束產生到各項參數如激光功率...

⑥在擁有兩個能源的氧助切割過程中，存在著兩個切割區域：一個區域是氧燃燒速度高于光束行進速度，這時割縫寬且粗糙；另一個區域是激光束行進速度比氧燃燒速度快，所得切割縫狹窄而光滑。這兩個區域間的轉折是個突變。控制斷裂切割通過激光束加熱，易受熱破壞的脆性材料高速、可控地切斷，稱之為控制斷裂切割。其切割機理可概括為：激光束加熱脆性材料小塊區域，引起熱梯度和隨之而來的嚴重機械變形，使材料形成裂縫。控制斷裂切割速度快，只需很小激光功率；功率太高會造成工件表面熔化，并破壞切縫邊緣。控制斷裂切割主要可控參數是激光功率和光斑尺寸。激光切割過程中能量的分析激光切割的一個重要因素是入射激光在工件切口燒蝕前...

采用CO2激光器，各種材料的激光切割性能見表2。⑹缺點激光切割由于受激光器功率和設備體積的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。激光切割設備費用高，一次性投資大。激光切割主要特性切縫窄工件變形小激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產生放熱化學反應氧化材料，同...

它發射的光波波長單一。比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源，只發射某一種顏色的光。單色光源的光波波長雖然單一，但仍有一定的分布范圍。如氖燈只發射紅光，單色性很好，被譽為單色性之冠，波長分布的范圍仍有，因此氖燈發出的紅光，若仔細辨認仍包含有幾十種紅色。由此可見，光輻射的波長分布區間越窄，單色性越好。激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長分布范圍可以窄到2×10^-9納米，是氪燈發射的紅光波長分布范圍的萬分之二。由此可見，激光器的單色性遠遠超過任何一種單色光源。（四）能量密度極大光子的能量是用E=hv來計算的，其中h為普朗克常量，v為頻...

使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。激光切割分類激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時間內達到材料的沸點，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切...

厚度2mm以下的銅可以切割，加工氣體必須用氧氣。只有在系統上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割銅和黃銅。否則反射會毀壞光學組件。激光切割CO2切割激光切割優點CO2激光切割技術比其他方法的優點是：切割質量好激光切割工程圖切口寬度窄（一般為m）、精度高（一般孔中心距誤差，輪廓尺寸誤差）、切口表面粗糙度好（一般Ra為μm），切縫一般不需要再加工即可焊接。切割速度快例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為；2mm厚的不銹鋼切割速度為，熱影響區小，變形極小。清潔、安全、無污染激光切割工程圖(2張)改善了操作人員的工作環境。當然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超過電加工...

更能夠省去大部分材料，然而根據切割效果來定義分析，根據激光進行切割的材料，其切割效果能夠滿意，精細度又高，這是繼承了激光的優勢，也是普通切割方式不能夠媲美的。相對于傳統切割方式中，激光切割更易懂、易學、在商家需求的加工效果，速度方面都有著的優勢，因此相信在未來的切割方式選擇中，激光切割機將是大眾的需求。激光切割市場模式轉變激光切割加工是指采用激光設備來給產品進行加工，這種模式是針對那種初入激光行業，并且小型的加工戶，然而這種模式在現今的社會都不提倡了，因為激光設備的價格不再是那種高高在上的設備了，完美的技術發展，優良的加工精細，使得現今的激光設備不再是那樣的昂貴，因為它們的設備有針對行...

要讓發射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來向一個方向射出。激光器發射的激光，天生就是朝一個方向射出，光束的發散度極小，大約只有，接行。1962年，人類次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。（二）亮度極高在激光發明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度高，與太陽的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高，所以能夠照亮遠距離的物體。紅寶石激光器發射的光束...

更能夠省去大部分材料，然而根據切割效果來定義分析，根據激光進行切割的材料，其切割效果能夠滿意，精細度又高，這是繼承了激光的優勢，也是普通切割方式不能夠媲美的。相對于傳統切割方式中，激光切割更易懂、易學、在商家需求的加工效果，速度方面都有著的優勢，因此相信在未來的切割方式選擇中，激光切割機將是大眾的需求。激光切割市場模式轉變激光切割加工是指采用激光設備來給產品進行加工，這種模式是針對那種初入激光行業，并且小型的加工戶，然而這種模式在現今的社會都不提倡了，因為激光設備的價格不再是那種高高在上的設備了，完美的技術發展，優良的加工精細，使得現今的激光設備不再是那樣的昂貴，因為它們的設備有針對行...

⑥在擁有兩個能源的氧助切割過程中，存在著兩個切割區域：一個區域是氧燃燒速度高于光束行進速度，這時割縫寬且粗糙；另一個區域是激光束行進速度比氧燃燒速度快，所得切割縫狹窄而光滑。這兩個區域間的轉折是個突變。控制斷裂切割通過激光束加熱，易受熱破壞的脆性材料高速、可控地切斷，稱之為控制斷裂切割。其切割機理可概括為：激光束加熱脆性材料小塊區域，引起熱梯度和隨之而來的嚴重機械變形，使材料形成裂縫。控制斷裂切割速度快，只需很小激光功率；功率太高會造成工件表面熔化，并破壞切縫邊緣。控制斷裂切割主要可控參數是激光功率和光斑尺寸。激光切割過程中能量的分析激光切割的一個重要因素是入射激光在工件切口燒蝕前...

從而使材料利用率盡可能高。國外學者對二維自動優化排樣提出了很多算法，如人機交互法、解析函數法、啟發式搜索法和兩步法等。結合零件套排問題的路徑選取在實際激光切割板材中，切割質量與其復雜的幾何形狀相關。為了提高板材的利用率，排樣進常常是采用零件套排的形式，對于這種排好樣的板材零件的切割，合理的切割順序應是從里到外，以防止由于板材變形而導致加工質量受到影響。在切割排列大小不一的零件板材上，應先切割小件，后切割與其相鄰的大件，目的也是為了防止板材變形。考慮熱效應對路徑的影響在激光切割銳角孔槽過程中，由于工件過熱而導致了切割質量不可避免的下降，鑒于此，在路徑選取時還要考慮這方面的工藝處理，應...

使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。激光切割分類激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時間內達到材料的沸點，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切...

工廠是激光切割，激光鐳射，激光點焊，蝕刻加工等產品專業生產加工的公司，擁有完整、科學的質量管理體系。祥寧廠的誠信、實力和產品質量獲得業界的認可。歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導和業務洽談！激光切割機在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。切割速度隨著激光功率的增加而增加，激光切割機隨著板材厚度的增加和材...

⑵燃燒物質轉移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度，同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高，燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然，氧氣流速不是越高越好，因為流速過快會導致切縫出口處反應產物即金屬氧化物的快速冷卻，這對切割質量也是不利的。⑶顯然，氧化熔化切割過程存在著兩個熱源，即激光照射能和氧與金屬化學反應產生的熱能。據估計，切割鋼時，氧化反應放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明顯，與惰性氣體比較，使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。⑷在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中，如果氧的燃燒速度高于激光束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移...

我國還建立了三個**的激光加工中心。它們分別是：①國家科委組建的“國家固體激光技術研究中心”，依托于電子工業部第十一研究所；②由國家計委組建的“激光加工國家工程研究中心”，依托于華中科技大學激光技術與工程研究院；③由國家經貿委組建的“國家產學研激光加工技術中心”，依托于北京市機電研究院和北京工業大學。在激光切割方面，目前基本上集中在平板切割，主要是用于覆蓋件的下料和樣板切割，而在激光三維切割方面的應用研究才開始起步。國家自然科學基金委在1997年把“大功率CO2及YAG激光三維焊接和切割理論與技術”作為重點項目進行資助，國家產學研激光技術中心的有關學者對此進行了系統的研究，為在我國...

激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割。中文名激光切割外文名lasercutting目錄1簡介?原理?分類?特點?主要特性?應用范圍2材料分析?結構鋼?不銹鋼?鋁?鈦?銅和黃銅3CO2切割?優點?激光的特點?適用產品?應用領域?關鍵技術一?關鍵技術二?關鍵技術三4切割工藝?汽化切割?熔化切割?氧化熔化?控制斷裂?切割程序5競爭優勢6市場現狀7購置?單位?加工站8發展趨勢9市場模式轉變激光切割簡介激光切割設備的價格相當貴，約150萬元以上。隨著眼前儲罐行業...

其中一些內部因素k、ρ、C、λ等在加工過程中變化比較小，可作為常數處理。而外部因素Pout、υ、h等在加工過程中經常會發生變化，進而影響激光切割的加工效果。3激光切割的工藝分析激光切割是熔化與汽化相結合的過程，影響其切割質量的因素很多，除了機床、加工材料等硬件因素之外，其他軟件因素也對其加工質量有很大的影響。根據實際切割中出現的問題，結合激光切割本身的特點，研究這些軟件因素對加工質量的影響正是計算機輔助工藝設計的基本內容，具體包括以下幾點：①打孔點的選擇，根據實際情況確定打孔點的位置；②輔助切割路徑的設置；③激光束半徑補償和空行程處理；④通過板材優化排樣來節省材料盡可能提高板材利用...

增大表面粗糙度和利用涂層材料也都可以提高吸收率。而單位時間切縫金屬燃燒放出的能量由Fe-O燃燒反應決定，因此必須分析此過程中所發生的物理化學變化。在Fe-O燃燒過程中，鐵與氧氣的反應有三種方式：2Fe＋O2→2FeO＋267kJ（3）3Fe＋2O2→Fe3O＋（4）4Fe＋3O2→2Fe2O3＋（5）這些反應都是放熱反應，根據上述反應式計算可得到單位質量Fe生成氧化物時所放出的熱量。在氧氣助熔化激光切割過程中究竟會發生哪種氧化反應，可以通過熔渣成分的分析來確定。應在緊靠工件的底面收集熔渣，否則熔渣中的熔融Fe可能會在空氣中被不斷地氧化成FeO，而影響對熔渣成分的分析。從圖5可以看出...

其形狀和大小取決于氣體壓力、噴嘴直徑以及噴嘴端面和工件距離。這樣的密度梯度場導致場內折射率改變，從而干擾光束能量的聚焦，造成再聚焦或光束發散，如圖29所示。這種干擾會影響熔化效率，有時可能改變模式結構，導致切割質量下降。如果光束發散太甚，使光斑過大，會造成不能有效地進行切割的嚴重后果。噴嘴與工件表面距離的影響噴嘴氣流與工件切縫耦合是個氣動力學問題，排出氣流形式和噴嘴與工件間距都是重要變量。噴嘴口離工件板面太近，會產生對透鏡的強烈返回壓力，影響對濺散切割產物質點的驅散能力；但噴口離工件板面太遠，也會造成不必要的動能損失。控制工件與噴口的距離一般為1～2mm。對異型工件的切割主要靠自動...

切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時切割速度只能達到（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于斜激波在氣流的邊界多次反射，使切割壓力呈周期性的變化。激光切割關鍵技術三高切割壓力區緊鄰噴嘴出口，工件表面至噴嘴出口的距離約為，切割壓力Pc大而穩定，是如今工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~，切割壓力Pc也較大，同樣可以取得好的效果，并有利于保護透鏡，提高其使用壽命。曲線上的其他...

美國福特和通用汽車公司以及日本的豐田、日產等汽車公司，在汽車生產線上普遍采用激光切割技術。它不必采用各種規格的金屬模具，除了快速方便地切割各種不同形狀的坯料外，還用來大量切割加工因規格不同，需要更改的零件安裝孔位置，如汽車標志燈、車架、車身兩側裝飾線等。通用汽車公司生產的卡車，僅車門就有直徑為～。公司采用Rofin-Sinar的500W激光器通過光纖連接到裝在機械手上的焊頭，用以切割這些孔，1min就完成一扇門開孔的加工。孔邊緣光滑，背面平整。；12mm孔的公差為+。該公司生產的卡車和客車由89種2孔徑和孔位配置不同的地盤，經過優化設計，現在只需要沖壓5種不同的底盤，由激光切割出配...

使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。激光切割分類激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時間內達到材料的沸點，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切...

刺激紅寶石就能產生深玫瑰色的激光束，它應用于醫學領域，比如用于皮膚病的和外科手術。公認貴重的氣體之一的氬氣能夠產生藍綠色的激光束，它有諸多用途，如激光印刷術，在顯微眼科手術中也是不可缺少的。半導體產生的激光能發出紅外光，因此我們的眼睛看不見，但它的能量恰好能"解讀"激光唱片，并能用于光纖通訊。激光分離技術激光分離技術主要指激光切割技術和激光打孔技術。激光分離技術是將能量聚焦到微小的空間，可獲得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度，利用這一高密度的能量進行非接觸、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下，幾乎可以對任何材料實現激光切割和打孔。激光切割技術是一種擺脫傳統...

對于一般激光切割中應用較廣的ZnSe平凸聚焦透鏡，其光斑直徑d與焦距?、發散角θ及未聚焦的激光束直徑D之間的關系可按下式進行計算：激光束聚焦狀況及發散角與光斑直徑的關系如圖14所示，由圖可知，激光束本身的發散角較小，光斑的直徑也會變小，就能獲得好的切割效果。減小透鏡焦距?有利于縮小光斑直徑，但?減小，較深縮短，對于切割較厚板材，就不利于獲得上部和下部等寬的切口，影響割縫質量；同時，?減小，透鏡與工件的間距也縮小，切割時熔渣會飛濺黏附在透鏡表面，影響切割的正常進行和透鏡的實驗壽命。透鏡焦長小，光束聚焦后功率密度高，但焦深受到限制。它適用于薄件高速切割，只需注意恒定控制透鏡和工件間距。...

激光切割時的氣流密度梯度場造成的再聚焦光束，在切割起始時可能使焦點位置在工件表面以下，隨著加工的進行，焦點逐漸移至接近表面。焦點位置的變化對切割質量帶來較大的影響，圖34所示為焦點位置的變化對切縫寬度的影響，可以看出，當切割焦點位置剛置于工件表面以下（約1/3板厚）可以獲得比較大的切割深度和最小的割縫寬度。焦點位置對切口粗糙度的影響如圖35，圖中橫坐標αb為表面至聚焦透鏡的距離與透鏡焦距的比值。從圖中可以看出，當＜αb＜，切口比較好。6常用工程材料的激光切割金屬材料的激光切割碳鋼低碳鋼板的激光切割是激光切割技術應用最***的領域。通常，厚度在10mm以內碳鋼鋼板可良好地進行氧助激光...

對于一般激光切割中應用較廣的ZnSe平凸聚焦透鏡，其光斑直徑d與焦距?、發散角θ及未聚焦的激光束直徑D之間的關系可按下式進行計算：激光束聚焦狀況及發散角與光斑直徑的關系如圖14所示，由圖可知，激光束本身的發散角較小，光斑的直徑也會變小，就能獲得好的切割效果。減小透鏡焦距?有利于縮小光斑直徑，但?減小，較深縮短，對于切割較厚板材，就不利于獲得上部和下部等寬的切口，影響割縫質量；同時，?減小，透鏡與工件的間距也縮小，切割時熔渣會飛濺黏附在透鏡表面，影響切割的正常進行和透鏡的實驗壽命。透鏡焦長小，光束聚焦后功率密度高，但焦深受到限制。它適用于薄件高速切割，只需注意恒定控制透鏡和工件間距。...