靈魂折磨-你眼中的激光是什么樣子的？

是奧特激光打小怪物？(動(dòng)態(tài)光波，BIU BIU BIU BIU~~）

還是五彩繽紛，耀眼的舞臺(tái)燈光？(好耀眼，好耀眼~~）

在當(dāng)代科幻影視劇中，你可能更經(jīng)常看到以下場(chǎng)景——

(提前聲明，我們不評(píng)價(jià)任何電影，只看里面的鏡頭)

在電影《上海堡壘》中，外來(lái)入侵者用高能激光束輕松切割厚厚的金屬墻。

電影《蜘蛛俠》·在《英雄歸來(lái)》中，無(wú)人機(jī)攜帶的微激光發(fā)射器也能發(fā)射出高能激光束，博物館厚厚的門在它面前似乎沒(méi)有抵抗力。

看到這里你也許會(huì)發(fā)現(xiàn)，激光真的是可甜可鹽。

在工業(yè)社會(huì)，面對(duì)厚厚的金屬墻，不禮貌和快速切割的工具并不常見(jiàn) 斧鉞鉤叉 閑棍槊棒 鞭杖錘，而是一束激光，這束光作用于金屬后，能迅速、準(zhǔn)確地切開(kāi)。

Bingo！電影中的情節(jié)設(shè)計(jì)是基于激光切割技術(shù)。

我們都知道火能克金。你好奇——什么是激光切割？這束高能激光有多高？

激光切割的原理

激光切割是一種聚焦高功率密度激光束切割材料的技術(shù)。此外，激光切割是一種熱切割。你為什么這么說(shuō)？讓我們?cè)敿?xì)了解激光切割的原理。

激光切割系統(tǒng)利用激光聚焦系統(tǒng)將高能激光聚焦在材料表面，吸收激光能量，局部加熱到熔點(diǎn)以上。同時(shí)，同軸高壓氣體或蒸汽吹走熔融金屬，在材料表面產(chǎn)生空洞。隨著激光沿著設(shè)定程序移動(dòng)，材料最終被切割成相應(yīng)圖案的形狀。

激光切割類型

一般來(lái)說(shuō)，激光切割可分為四類：激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧切割、激光切割和控制斷裂。這四種激光切割方法的切割功率和密度不同，使其適用于不同的場(chǎng)景。

01

激光氣化切割

該切割方法的原理是利用高能密度激光束加熱材料，當(dāng)材料溫度迅速上升到沸點(diǎn)時(shí)，材料迅速氣化，產(chǎn)生蒸汽噴射，留下切口。

材料的蒸發(fā)熱一般很大，因此激光氣化切割需要很大的功率和功率密度。因此，這種切割方法主要用于切割極薄的金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材等）。

02

激光融化切割

該切割方法的原理是激光輻照導(dǎo)致材料熔化，與光束同軸噴嘴噴射壓力大的非氧化氣體（Ar、He、N2等)排出液態(tài)金屬，形成切口。

激光熔化切割不需要完全氣化金屬，所需能量?jī)H為氣化切割的1/10。因此，這種切割主要用于切割一些不易氧化的材料或活性金屬，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金。

03

激光氧氣切割

激光氧切割原理是利用氧氣和切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放大量氧化熱。同時(shí)，激光熔化的材料被氧氣從反應(yīng)區(qū)吹出，形成切口。

氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使該方法所需的能量?jī)H為熔化切割的1/2，但切割速度快于氣化切割和熔化切割。因此，該切割方法主要用于碳鋼、鈦鋼、熱處理鋼等易氧化金屬材料。

04

激光切片和控制斷裂

激光片利用高能密度激光掃描脆性材料表面，使材料熱蒸發(fā)出一個(gè)小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料會(huì)沿著小槽開(kāi)裂。激光片的激光器通常是Q開(kāi)關(guān)激光器和CO2激光器。

控制斷裂是利用激光刻槽產(chǎn)生的陡峭溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷裂。

切割機(jī)的激光功率

常見(jiàn)的激光切割機(jī)是：光纖激光切割機(jī)和CO2激光切割機(jī)。顧名思義，兩者使用的激光分別來(lái)自光纖激光器和CO2激光器。目前，光纖激光器具有出光功率高、光斑尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)CO激光器，還在增長(zhǎng)。

沒(méi)有數(shù)據(jù)支持的內(nèi)容是蒼白的。你想知道激光切割中使用的激光功率有多高嗎？

接下來(lái)，9月17日在上海舉行的中國(guó)******工業(yè)博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱工業(yè)博覽會(huì))的一組數(shù)據(jù)肯定會(huì)讓你大吃一驚:Oh MY GOD!

以20kW例如，如果光纖直徑為200微米，數(shù)值孔徑為0.光功率密度大于10000MW/Cm^2·str-1。

激光筆在傳統(tǒng)教學(xué)中的光功率僅為1-5mW，光功率密度也很小。但正是這種激光筆照射著人體，尤其是眼睛，也有很大的傷害。所以孩子們不能隨意玩啊~~