引言
激光切割技术主要是通过高能量密度的激光束加热效应，可以让材料进行碳化、熔化以及氧化的工艺方法。在具体进行应用的过程中，具有精度比较高、速度非常快的优势，应用范围非常广。激光切割也会受激光功率、气体切割压力、切割速度以及材料等各种因素的影响。如何提高激光切割时的切割质量是一个非常重要的问题。随着科学技术的飞速发展，国内外科技研究人员对激光切割方法的研究越来越深入。
一、激光切割特点
1、激光切割质量更好
激光束也可以结合切割精度的要求做好相应的调整，在机械加工的过程中，激光光斑的直径精度在0.1mm以内。通过运用激光切割，可以切削各种简单的、复杂的零件，而且切割面光滑，无可见毛刺，满足了大多数的零件要求。工件加工良好，对于普通机器零件，激光切割不需要额外的机械加工，可以直接使用。
2、提高激光切割效率
技术集成已成为现代机械工业发展的主要趋势，激光切割与信息技术、数字控制进行有效地结合，不仅能够更好的推动激光切割进步，而且大大提高了其效率。目前，数控工作台还能够对激光切割机进行控制，通过运用软件控制，可切割各种形状的机器零件，大大提高了切割效率。
二、激光切割的分类与机理分析
1、激光蒸发切割机理分析
当外部温度达到材料的沸点时，这些材料开始蒸发，形成蒸汽。激光蒸发法切割机理是利用高能激光束作为热源，实现机械材料到达沸点时的瞬间蒸发。在高温下，在短时间内形成快速的蒸汽射流，同时在材料上留下一个干净的切口。由于激光蒸汽切割需要更高的激光辐射功率，通常用于切割薄金属片或低温沸点的非金属材料。
2、激光熔化机理分析
激光熔化切割主要是通过运用激光在瞬间高温下对材料进行熔化的方法。与汽化切割进行对比，材料进行熔化之后，非氧化性气体也需要运用同轴喷嘴与光束共同进入激光照射点。在非氧化性气体作用下的熔融切割，不用对金属材料进行完全汽化，因此，加工所需功率也相对较小，一般的汽化切割需要在10%-15%左右。经常使用的非氧化性气体主要为氦气以及氩气。
三、激光切割分类
应用激光切割技术时，激光束可聚焦形成直径0.1毫米以内的光点。在这种情况下，射束输入反射的能量要比材料本身反射的能量大得多。材料在加热的作用下能够直接达到气化程度，蒸发之后形成气孔，在光束并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的割缝，至于激光切割技术的分类，可以根据激光切割原理和激光辐射类型，以及激光切割设备的内部配置、切割材料类型、工作场所等进行分类。
第一，按切割原理分为：一种是蒸发切割，通过对高密度激光束进行加热，能够让相应的材料在最短的时间内上升到沸点，从而防止了传热引起的熔化蒸发。
第二，采用高压气体聚焦熔融切割。当冲击激光束的表面密度大于相应的定值时，光束辐照点上的材料也会在内部进行蒸发，形成相应的空洞，能够对所有入射光束的能量进行吸收。当孔被熔融的金属壁进行包围的过程中，可以对带有同轴光束的辅流把孔周围的所有熔融材料进行去除，在进行切割的过程中，通常气体是氮气。
第三，氧化熔化切割。一般是使用惰性气体，如果代之以氧气或其它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，从而提高切割速度。热源是切削熔融的氧化原理，氧气是最常用的切割气体。
四、激光切割技术应用分析
在机械加工的过程中，比较常见的切割工艺主要包含水切割、气割以及等离子切割等。激光切割技术在精度以及速度上也具备非常强的优势定位精度可以控制在≤±0.05mm/m，重复的定位精度可以控制在≤±0.03 mm。此外，切割缝比较窄同时相对光滑，切割缝粗糙度一般为板厚＜10mm钢板Ra≤6.3，在进行切割的过程中，可以确保切割工件表面的光滑，切割速度在10米/分钟以上。正是由于激光切割工艺的这些特点，所以只能够局限于在板类、管类以及其他异型加工材料的下料工序中。根据不同零件的结构特点和加工特点，也可以采用激光切割技术，对某些零件进行打标、钻孔、车削等加工，从而简化加工过程。
1、激光功率
激光器极大的决定了激光功率。激光功率越高，切割的速度也就非常快，切割效果也就越来越明显。除了对自身的硬件条件进行限制外，激光功率也非常容易受到外部因素的影响，包括加工和切割材料的性能和导热性。如果切削热能在尽可能短的时间内转移到被加工材料的其他部位，将产生非常明显的热区效应，被加工材料将变形，缺口将变得粗糙。
2、光束质量
当激光输出光束处于标准横模时，为激光切割创造了非常有利的条件。聚焦后，可以获得更小的光点和更高的功率密度。实践研究表明，在厌氧切割过程中，切口的宽度与激光光斑的直径是相符。焦点的大小与聚焦透镜之间的焦距也会形成相应的正比。对于焦距比较短的透镜，也能够达到相对较小的点，但整体的焦深相对较浅。焦深比较小，切割片也就越薄，对工件表面的透镜距离要求也就越来越严格。对厚板进行切割时，需要对焦距较长的透镜进行选择。此外，模糊对切割速度以及深度的影响也是非常大的，切割过程保持不变。一般来说，模糊量应为负值，焦点位置应位于切割板下方的一点。
3、切割速度
对激光切割速度产生影响的因素非常多，如使用的切割工艺、切割材料、切割气压等。一般来说，激光功率越高，材料厚度越低，切割气压越高。但需要注意的是，在加工过程中，不应过分追求激光切割速度，还要考虑激光切割的质量。特别是对于一些精度要求较高的机械零件，为了提高加工零件的可用性，必须保证激光切割精度达到一定水平。
4、气体压力
对于气体压力也可以在激光切割过程中进行应用，首先，能够对熔化以及切割金属材料，并利用气体产生的压力将金属吹入液态形成间隙。其次，可以应用于氧气辅助熔化切割过程中，气体与切割金属之间的反应能够极大的释放热量并提供相应的切割能量。然而，气体对材料有非常大的冷却作用，可以从激光切割区域窃取一些能量。因此，气体对激光切割过程的质量控制非常重要。此外，无论采用哪种激光切割方法，需要合理的控制气体压力，通过气体喷射对金属和氧化物进行熔化，避免切割不均匀的问题，影响激光切割的质量。
结语
总之，随着工业技术的不断发展，激光加工技术在机械加工领域中进行广泛应用。同时，还具备功耗比较低、精度特别高、对工件无高热影响等特点，得到了业界的广泛认可。随着激光加工技术和切割技术的不断发展，激光切割技术在机械加工领域的应用前景不可估量。
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