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電影《上海堡壘》中，外來入侵者利用激光束，輕而易舉地切割開了厚厚的金屬墻。

電影《蜘蛛俠·英雄歸來》中，無人機攜帶的微型激光發射器也能發射出激光束，博物館厚厚的門在它面前似乎沒有“反抗能力”。

看到這里你也許會發現，激光真的是可甜可鹽。

在工業社會，面對厚厚的金屬墻也“毫不客氣”、切之而后快的工具并不是常見的“刀槍劍戟 斧鉞鉤叉 閑棍槊棒 鞭锏錘抓”，而是一束激光，這束光作用于金屬之后，能迅速、準切地切開它們。

影片里情節設計所依據的正是“激光切割”技術。

我們都知道“火能克金”，小伙伴是否已經好奇了——什么是激光切割？這束激光，到底是有多高的能量？

激光切割的原理

就是它字面的意思，激光切割就是一種利用經聚焦的高功率密度激光束切割材料的技術。而且，激光切割屬于熱切割的一種。為什么這么說？讓我們詳細了解一下激光切割的原理。

激光切割系統是通過使用激光聚焦系統，將激光聚焦到材料表面，材料吸收激光能量導致局部被加熱到熔點以上。同時，同軸高壓氣體或產生的蒸汽將熔融的金屬吹離，在材料表面產生空洞。隨著激光沿著設定程序的移動，將材料切割出對應圖案的形狀。

激光切割的類型

一般來說，激光切割可分為激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。這四種激光切割方法的切割功率及功率密度不同，導致其適用于不同的場景。

01激光氣化切割

這種切割方法的原理是：利用密度的激光束加熱材料，當材料溫度迅速上升達到沸點后，材料迅速氣化并產生蒸氣噴出并留下切口。

材料的汽化熱一般很大，所以激光氣化切割需要很大的功率和功率密度。因此這種切割方式多用于薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材等）的切割。

02激光融化切割

這種切割方式的原理是激光輻照導致材料熔化，與光束同軸的噴嘴噴吹有較大壓力的非氧化性氣體（Ar、He、N2等）使液態金屬排出，形成切口。

激光熔化切割不需要使金屬氣化，所需能量也只有氣化切割的1/10，因此這種切割主要用于一些易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

03激光氧氣切割

激光氧氣切割原理是用氧氣與切割金屬作用，發生氧化反應，放出大量的氧化熱，同時，被激光熔融的材料又被氧氣從反應區吹出并形成切口。

氧化反應為放熱反應，使得這種方法所需能量只是熔化切割的1/2，但切割速度比氣化切割和熔化切割都快，所以這種切割方法主要用于一些較難切割的物料，如碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。

04激光劃片與控制斷裂

激光劃片是利用密度的激光在脆性材料的表面進行掃描，使材料受熱蒸發出一條小槽，然后施加的壓力，脆性材料就會沿小槽裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。

控制斷裂是利用激光刻槽時所產生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產生局部熱應力，使材料沿小槽斷開。

keyword：激光切割

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