激光切割机，20世纪20年代爱因斯坦提出的光受激辐射的概念预见了激光的产生。
1960年美国科学家梅曼率先研制成功的第一台红宝石激光器标志着激光的正式诞生, 随后, 激光技术迅猛发展。继固体激光器后,气体激光器、化学激光器、染料激光器、原子激光器、离子激光器、半导体激光器、X 射线激光器和光纤激光器相继问世,应用领域也扩展到诸如电子、轻工、包装、礼品、小五金工业、医疗器械、汽车、机械制造、钢铁、冶金、石油等,为传统工业的技术改造和制造业的现代化提供先进的技术装备。
激光与普通光相比有4个特性即: 单色性( 单一波长) 、相干性、方向性和高光强。激光束易于传输, 其时间特性和空间特性可以分别控制,经聚焦后可得到极小的光斑, 具有极高功率密度的激光光束可以熔化、气化任何材料,也可对材料的局部区域进行精密快速加工。加工过程中输入工件的热量小,热影响区和热变形小; 加工效率高；易于实现自动化。激光技术是一门综合性高新技术, 涉及光学、机械学、电子学等学科。同样, 激光加工设备也涉及到众多学科,因而决定了它的高科技性和高收益率。纵观国际和国内激光应用情况经过多年的研究开发和完善, 当代的激光器和激光加工技术与设备已相当成熟,形成了系列激光加工工艺。
现在我们介绍下激光切割机在金属切割方面的应用情况。
1.激光切割机的特点及应用
激光切割机是当前各国应用最多的激光加工技术, 在国外许多领域, 例如,汽车制造业和机床制造业都采用激光切割机进行钣金零部件的加工。随着大功率激光器光束质量的不断提高, 激光切割机的加工对象范围将更加广泛,几乎包括了所有的金属和非金属材料。例如可以利用激光对高硬度、高脆性、高熔点的材料进行形状复杂的三维立体零件切割,这也正是激光切割机的优势所在。
现在, 选用激光切割机的企业主要分两类: 一类是大中型制造企业, 这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料,并且具有较强的经济和技术实力; 另一类统称为加工站, 专门对外承接激光加工业务,自身没有主导产品。它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需要, 另一方面在初期对推广应用激光切割技术带来宣传示范的作用。
激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。激光光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割机的效率和品质。激光切割机的精准度、效率和品质因不同的参数而改变，如切割功率、速度、频率、材料厚度及材质等, 故操作人员的丰富经验尤其重要。
激光切割机的主要优点
(1) 切割品质好: 切口宽度窄( 一般为0.1-0.5mm) 、精度高( 一般孔中心距误差0.1- 0.4mm,轮廓尺寸误差0.1～0.5mm) 、切口表面粗糙度好( 一般Ra为12.5～25μm) , 切缝一般不需要二次加工即可焊接。
(2) 切割速度快, 例如采用2kW激光功率, 厚度8mm的碳钢切割速度为1.6m/min；厚度2mm的不锈钢切割速度为3.5m/min, 热影响区小, 变形极小。
(3) 清洁、安全、无污染, 大大改善了操作人员的工作环境。
激光切割机属于非接触光学热加工, 被誉为“永不磨损的万能工具”。工件可以进行任意形式的紧密排料或套裁,使原材料得到充分利用。由于是非接触加工, 加工后的零件的扭曲现象降至最低并减少了磨损量。
