切割机图片 切割机分类

灵魂拷问——你眼中的激光是什么样子的？

是打小怪物的“奥托激光”吗？(动态光波，BIU BIU BIU BIU~~)

还是缤纷炫目的舞台灯光？(好耀眼，好多彩~ ~)

在当代科幻电视剧中，你可能更经常看到以下场景——

(声明一下，我们不评判任何电影，只看里面的镜头)

在电影《上海堡垒》中，外国侵略者利用高能激光束轻而易举地切开了厚厚的金属墙。

电影《蜘蛛侠英雄归来》中，无人机携带的微型激光发射器也能发射出高能激光束，博物馆厚重的大门在它面前似乎毫无“抵抗力”。

看到这里，你可能会发现激光真的是又甜又咸。

在工业社会，面对厚厚的金属墙壁时“粗暴”、切割迅速的工具不是常见的“剑、剑、戟、斧、钩、叉、闲棍、鞭、锤、锤”，而是一束激光。这束光作用于金属后，可以快速准确地切割金属。

答对了。影片中的情节设计基于“激光切割”技术。

我们都知道“火能炼金”，是不是小伙伴已经好奇了——什么是激光切割？这种高能激光的能量有多高？

激光切割原理

从字面上看，激光切割是一种使用聚焦的高功率密度激光束切割材料的技术。而且，激光切割是一种热切割。为什么这么说？下面我们来详细了解一下激光切割的原理。

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，材料吸收激光能量，引起熔点以上的局部加热。同时，同轴高压气体或产生的蒸汽将熔融金属吹走，在材料表面产生空孔洞。随着激光沿着设定的程序移动，材料最终被切割成相应图案的形状。

激光切割的类型

一般来说，激光切割可分为四大类:激光气化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划线及断裂控制。这四种激光切割方式的切割功率和功率密度不同，适用于不同的场景。

激光气化切割

这种切割方法的原理是:用高能量密度的激光束加热材料。当材料的温度迅速上升到沸点时，材料迅速汽化并产生蒸汽射流，留下切口。

材料的汽化热一般都很大，所以激光气化切割需要很大的功率和功率密度。因此，这种切割方法多用于切割极薄的金属材料和非金属材料(如纸、布、木材等。).

激光熔化和切割

这种切割方法的原理是激光照射使材料熔化，非氧化性气体(氩、氦、N2等。)以更大的压力从与射束同轴的喷嘴喷出，以排出液态金属，形成切口。

激光熔化切割不需要将金属完全汽化，所需能量仅为气化切割的1/10，所以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、铝及其合金等。

激光氧气切割

激光氧气切割的原理是氧气与被切割的金属发生氧化反应，释放出大量的氧化热。同时，被激光熔化的材料被氧气吹出反应区，形成切口。

氧化反应是放热的，使得这种方法所需的能量只有熔化切割的1/2，但切割速度比气化切割和熔化切割快，所以这种切割方法主要用于一些难以切割的材料，如碳钢、钛钢、热处理钢等。

激光划线和断裂控制

激光划片是用高能量密度的激光扫描脆性材料表面，使材料受热蒸发出一个小凹槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿着小凹槽开裂。用于激光划线的激光器通常是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

常见的激光切割机有:光纤激光切割机和CO2激光切割机。顾名思义，他们使用的激光器分别来自光纤激光器和CO2激光器。目前，光纤激光器凭借高输出功率和小光斑的优势，市场份额已经远远超过CO2激光器，并且还在不断增长。

没有数据支撑的内容是比较苍白的。想知道激光切割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国际工业博览会上的一组数据绝对会让你惊呼:天啊！

以20kW的光功率为例，如果其光纤直径为200微米，数值孔径为0.22，则其光功率密度将会大于1000MW/Cm^2·str-1。以20kW光功率为例，如果其光纤直径为200微米，数值孔径为0.22，则其光功率密度将大于1000 MW/cm2·str-1。

而传统教学激光笔的光功率只有1-5mW，光功率密度也很小。但即使是这种激光笔，也会对人体造成很大伤害，尤其是对眼睛。所以一定不能让孩子随便玩~ ~

参考资料:

1.中国国际工业博览会CIIF.http://www.shsh-expo.com/.

2.百度百科:激光切割。

3.赵三军，赵水，，贾斌，陈，，，吴军. 8 mm厚锰钢板激光切割实验研究[J].制造技术与机床，2019(09):70-73。

4.、叶军、肖荣石、林瑞明、、、郭、、傅金娟、单昌柱、张仁娃、张井泉、王赢、王小娟。第十六届中国国际机床展览会特种加工机床综述[J].世界制造技术与装备市场，2019 (04): 71-。

5.魏。光纤激光切割06Cr19Ni10不锈钢的质量控制研究[J].模具技术，2019(04):52-55+63。

资料来源:中国科学院半导体研究所

编辑:皮皮胡