熔化切割

熔化切割是用入射鐳射束加熱材料，當鐳射束功率密度超過某一值後，材料被照射部位會開始內部蒸發，從而形成很小的孔洞。這樣的孔洞會進一步吸收鐳射束的能量，使將其保衛的金屬壁熔化。與此同時，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件的移動，就可以在金屬表面切割出一條切縫。

汽化切割

汽化切割需要的鐳射束功率比熔化切割更高，在這樣的光束照射下，可以使被切割材料未經熔化而直接達到沸點的溫度。這樣，材料就能夠以蒸汽的狀態消失，蒸汽隨身帶走熔化質點和沖刷碎屑，從而形成孔洞。汽化過程中，大約40%的材料是化作蒸汽消失的，而另有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅除的，這部分材料將會作為噴出物從切縫底部吹走。在加工過程中，可能會遇到很多不能熔化的材料，比如木材和碳素材料等，都可以透過這種切割工藝來加工。

氧化熔化

熔化切割是使用氧氣等活性氣體作為輔助氣流。在切割時，使材料表面在鐳射束的照射下被加熱到燃點溫度，進而與氧氣發生激烈的燃燒反應，並且釋放出大量的熱。這些熱量將對材料加熱，使其內部形成充滿蒸汽的小孔，並且將包圍小孔的金屬壁熔化。

金屬在氧氣中的燃燒速度是透過燃燒物質轉移成熔渣來控制的，因為氧氣擴散透過熔渣到達點火前沿的快慢將直接決定燃燒速度。氧氣流速越高，燃燒反應就越激烈，同時去除熔渣的速度也越快，就能夠實現更高的切割速度。當然，氧氣流速也並不是越高越好，因為流速過快有可能會導致切縫出口處反應產物即金屬氧化物發生快速冷卻，這對於切割質量是非常不利的。

這種切割工藝中，金屬的熔化存在兩個熱源，一個是鐳射照射產生的熱量，另一個是氧與金屬化學反應產生的熱量。據估計，切割鋼材料時，氧化反應放出的熱量要佔切割所需全部能量的60%左右。因此，對於氧氣的燃燒速度和鐳射束的移動速度要經過精密的計算，實現完美配合。如果氧的燃燒速度高於鐳射束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果鐳射束移動的速度比氧的燃燒速度快，則所得切縫狹而光滑。

控制斷裂

控制斷裂是透過鐳射束加熱，使材料進行高速、可控的切斷，這種工藝對於容易受熱破壞的脆性材料是非常有效的。具體過程是：用鐳射束加熱脆性材料的小塊區域，引起該區域較大的熱梯度和嚴重的機械變形，導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，鐳射束就可以引導裂縫在任何需要的方向產生。

值得注意的是，這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會引起工件表面熔化，破壞切縫邊緣。其主要控制引數是鐳射功率和光斑尺寸大小。

二氧化碳鐳射切割機（2000-2004年）

2000- 2004年，成套的大功率鐳射裝置面世，應用於切割、焊接、打孔等廣闊的領域

主要優點：功率大，一般功率都在2000-4000W之間，能切割25毫米以內的全尺寸不鏽鋼，碳鋼等常規材料，以及4 mm以內鋁板和60MM以內的亞克力板，木質材料板，PVC板，且在切割薄板時速度很快。另外，由於CO2鐳射器輸出的是連續鐳射，其在切割時，是這三種鐳射切割機中切割斷面效果最光滑最好的。

主要市場定位：6-25毫米的中厚板切割加工，主要針對大中型企業以及部分純對外加工的鐳射切割加工企業，但由於其鐳射器維護耗損大，主機耗電量大等無法克服因素，近年來，受到光纖鐳射切割機的巨大沖擊，市場處於明顯萎縮的狀態。

YAG固體鐳射切割機（2009-2012年）

曾風靡金屬加工市場，主要用於打孔和點焊及薄板的切割

YAG固體鐳射切割機具有價格低、穩定性好的特點，但能量效率低一般<3%，目前產品的輸出功率大多在850W以下，由於輸出能量小，主要用於打孔和點焊及薄板的切割。

主要市場定位：8mm以下切割，主要針對自用型中小企業和加工要求不是特別高的大多數鈑金製造，家電製造，廚具製造，,裝飾裝潢，廣告等行業使用者，逐步取代線切割，數控衝床，水切割，小功率等離子等傳統加工裝置。

碟片鐳射切割機（2015年-2016年）

碟片鐳射切割湧入有色加工市場

主要優點：碟片式鐳射器是固體鐳射器和半導體鐳射器優點的結合體。碟片式設計保證了出眾的光束質量。將半導體鐳射器作為泵浦源單元則保證高的光電效率。碟片式鐳射器功率高達16000瓦，很大的特點是可以切割較厚的黃銅和鋁板等高反材質。

主要市場定位：25mm以下切割，尤其是中厚板的高質量切割，主要針對對外加工，或加工有色金屬較多的企業。缺點是後期維護成本大，服務，技術還未實現開放和普及，費用相比光纖較高。伴隨著光纖4000W及以上鐳射器的出現，光纖鐳射切割機最終會取代大部分市場。

光纖金屬鐳射切割機（2012年-至今）

大功率衝擊小功率加工市場，最終普及各大工廠

主要優點：光電轉換率高，電力消耗少，能切割20-30MM

以內的不鏽鋼板，碳鋼板，是這三種機器中切割速度最快的

鐳射切割機，割縫細小，光斑質量好，可用於精細、穩定、高效

切割。2012-至今主要市場定位：製造業、鈑金業、農用機械、市政園林……等等。主要針對加工精度及效率要求極高的廠家，2015年後，伴隨著4000W及以上鐳射器的出現，光纖鐳射切割機已經取代CO2大功率鐳射切割、YAG鐳射切割機、碟片鐳射切割機等機大部分市場。光纖鐳射切割機正在朝著更加精細化、行業化、深度定製配套化延申發展。

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