早在二十世纪七十年代的时候，激光就被运用来进行切割了。在当代工业生产的范畴当中, 激光切割更是被广泛地应用在钣金，还有塑料、玻璃、陶瓷、半导体以及纺织品、木材和纸质等这些材料的加工方面。
接下来的好几年当中, Laserschneiden于Präzisionsbearbeitung范畴以及微加工领域里的运用，同样会取得实际上的增长。
Laserschneiden
在聚焦的激光束照耀遇上工件之际, 照射的区域会迅速升温致使材料熔化或者气化。一旦激光束穿透工件, 切割进程便开启了：激光束顺着轮廓线行进，与此同时把材料熔化。一般会借助一股喷射气流把熔融物自切口吹除掉，于切割部分和板架之间留下一条窄缝，窄缝近乎与聚焦的激光束宽度相等。
火焰切割
一种切割低碳钢时采用的标准工艺是火焰切割, 其采用氧气作为切割气体，氧气被加压到高达6 bar后吹进切口，在切口处, 被加热的金属与氧气发生反应, 开始燃烧和氧化，化学反应释放大量能量，该能量达到激光能量的五倍, 辅助激光束进行切割。
图1 激光束熔化工件，切割气吹走切口中的熔融材料和熔渣
熔化切割
切割金属时所使用的另外一种标准工艺是熔化切割，它还能够被用于切割别的可熔材料，像陶瓷这种。
以氮气或者氩气当作切割气, 气压处于2至20 bar的气体吹过切口这种情况。、氩气以及氮气属于惰性气体, 这表明它们不会和切口中的熔化金属产生反应。是仅仅把它们朝着底部吹走。并且, 惰性气体能够保护切割边缘防止被空气氧化。
压缩空气切割
薄板切割也能够采用被压缩的空气, 将空气压力增加到5至6这个范围的bar数值, 便足够把切口中处于熔融状态的相关金属吹走, 鉴于空气中大概80%的成分都是氮气，所以基于压缩空气的切割基本上是属于熔化切割这种类型的。
等离子体辅助切割
若参数选取适宜，等离子体辅助熔化切割的切口中会呈现等离子体云, 等离子体云是由电离的金属蒸气与电离的切割气所构成，等离子体云吸收CO2激光的能量并转变导入工件，致使更多能量耦合至工件，材料会更迅速地熔化，进而让切割速度更为快捷, 所以，此种切割过程亦称作高速等离子体切割。
实际上，等离子体云跟固体激光比起来是透明的，所以，等离子体辅助熔化切割只能运用CO2激光。
气化切割
将材料蒸发的气化切割, 尽可能减小了对周围材料热效应的影响, 采用连续CO2激光加工蒸发低热量、高吸收的这种材料，便可达到上述效果，像薄的塑料薄膜, 以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。
这项技术因超短脉冲激光得以应用于其他材料, 金属里的自由电子吸收激光后剧烈升温, 因激光脉冲不与熔融的粒子以及等离子体反应，材料直接升华, 不存在将能量以热量的形式传给周围材料的时间, 皮秒脉冲烧蚀材料时既没有明显的热效应, 也没有熔化以及毛刺形成。
图3呈现的是气化切割，激光作用致使材料出现蒸发情况，同时还会发生燃烧现象。蒸气所产生的压强推动熔渣从切口处排出。
参数：调整加工过程
被很多参数影响着的激光切割过程, 其中有一些是取决于激光器以及机床的技术性能的, 然而另外的一些则是属于处在变化状态的。
偏振度
有一个表明激光被转换的百分比的量叫偏振度，典型的偏振度通常处于90%左右, 而这对于高质量的切割而言是足够的。
焦点直径
焦点直径对切口宽度存在影响作用, 能够借助改变聚焦镜的焦距来变换焦点直径, 更小的焦点直径所对应的是更窄的切口。
焦点位置
工件表面上的光束直径, 是由焦点位置所决定的，功率密度同样如此, 况且切口的形状也是这般被决定。
图4 焦点位置：工件内部，工件表面和工件上方
激光功率
激光功率要与加工类型相适配, 还得跟材料种类相契合, 并且要和厚度相符合。功率得足够高, 高到工件上的功率密度超过加工阈值才行。
图5 更高的激光功率可以切割更厚的材料
工作模式
首先，连续模式用于金属和塑料标准轮廓的切割，此切割针对毫米到厘米尺寸，然后在熔化穿孔或产生精密轮廓时，采用低频的脉冲激光。
Schnittgeschwindigkeit
激光功率与那切割速度, 二者必须得相互匹配才行。要是切割速度太快了，或者切割速度太慢了，这都会致使粗糙度出现增加的情况, 以及导致毛刺形成的状况。
图6 切割速度随着板材厚度增加而降低
喷嘴直径
从喷嘴中喷出的气体流量以及气流形状，是由喷嘴的直径所决定的。材料越厚，气体喷流的直径就需要越大, 与之相对应的, 喷嘴口的直径同样也要增大。
气体纯度和气压
氧气和氮气经常用作切割气体。气体的纯度和气压影响切割效果。
当运用氧气火焰切割之时，气体的纯度是需要达到百分之九十九点九五的。钢板要是越厚的话，那么所采用的气体气压就是越低的。
运用氮气进行熔化切割之际, 气体的纯度得要达到百分之九十九点九九五这个程度（理想状态是百分之九十九点九九九）, 在熔化切割厚钢板之时, 是需要更高的气压的。
技术参数表
于激光切割早期之时，使用者得经由试运转自行去决定加工参数之设置。如今, 成熟的加工参数被存储于切割系统的控制装置里头。针对每一种材料类型以及厚度，皆存在对应的数据。技术参数表致使即便不熟悉此种技术的人亦能够顺利操作激光切割设备。
激光切割质量评价因素
存在诸多用以判定激光切割边缘质量的标准, 诸如毛刺形式、凹陷、纹路这类标准能够凭借肉眼予以判定, 垂直度、粗糙度以及切口宽度等却需要借助专用仪器去测量, 材料沉积、腐蚀、热影响区域以及变形同样是衡量激光切割质量的关键因素。
图7 好的切割，坏的切割。评价切割边缘质量的标准
广阔的前景
对于激光切割而言, 其持续的成功表现，当属其他多数加工手段难以达到的程度，这种态势如今仍在持续着，在将来的时候, 激光切割所具备的应用前景也会愈发广阔起来。
Chinese 
Japanese 
English 
German 
Finnish 
Keine Kommentare