金属材料与非金属材料激光切割的区别有哪些

金属材料激光切割

几乎所有的金属材料在室温下都对红外线具有高反射率。例如10.6pum的二氧化碳激光吸收率仅为0.5%～10%。然而，当功率密度超过W/cm2的聚焦光束照射在金属表面时，表面会在几微秒内开始熔化。大多数熔融金属的吸收率会急剧上升，一般上升到60%~80%。因此，CO2激光器已成功用于许多金属切割实践。

现代激光切割系统可切割的碳钢板最大厚度已超过20mm。采用氧气辅助熔化切割法切割碳钢板，切口可控制在满意的宽度范围内，薄钢板切口可窄至0.1mm左右。激光切割是一种有效的不锈钢板加工方法。可将热影响区控制在较小范围内，从而很好地保持其耐蚀性。大多数合金结构钢和合金工具钢都可以通过激光切割方法获得良好的切边质量。

铝及铝合金不能用氧熔切割，必须使用熔切机构。铝激光切割需要高功率密度来克服其对10.6um波长激光的高反射率。波长为1.06um的YAG激光束由于吸收率高，可以大大提高铝材激光切割的切割质量和速度。

航空工业常用的钛及钛合金以氧气为辅助气体，化学反应剧烈，切削速度快，但容易在切削刃上形成氧化层，甚至引起过烧。使用惰性气体作为辅助气体更安全，保证切割质量。

大多数镍基合金也可以用氧气助熔剂切割。铜及铜合金的反射率太高，用10.6pm的二氧化碳激光基本无法切割。

非金属材料的激光切割

10.6um的二氧化碳激光束很容易被非金属材料吸收。其较低的反射率和蒸发温度，使吸收的光能几乎全部进入材料内部，并在瞬间引起蒸发形成孔洞，在切割过程中进入良性循环。塑料、橡胶、木材、纸制品、皮革、天然织物和其他有机材料都可以用激光切割。但是需要限制木材的厚度，木板的厚度在75mm以内，层压板和刨花板的厚度在25mm左右。无机材料中，石英和陶瓷可以用激光切割，后者适合控制断裂切割，不允许高功率。玻璃和石材一般不适合激光切割。

其他用常规方法难以加工的材料，如复合材料、硬质合金等，可以用激光切割，但必须通过实验选择合理的切割机理和工艺参数。