1 激光設備
   激光設備采用Trumpf公司激光沖裁復合加工中心。

2 激光束參數
    激光系統一般由激光器、激光傳輸系統、控制系統、運動系統、傳感與檢測系統組成，其核心為激光器。
    激光器為CO₂氣體脈沖式激光器。光束橫截面上光強分布接近高斯分布．具有極好的光束質量，主要性能指標如下：
    激光波長：10.61xm
    脈沖功率：2.4kW;脈沖寬度；約l0ms
    功率密度：10⁷W/cm² ；激光發散角：1mrad
    激光功率穩定度：2％
    激光束焦點直徑：Φ0.15-Φ0.30
    經實踐驗證，激光沖裁復合加工中心CO₂激光切割加工δ0.5mm-δ6mm板材的工藝特點及相關參數是：

    （1）切口寬度窄（一般為0.15-0.30mm）、精度高（一般孔中心距誤差為0.01-0.05mm，輪廓尺寸誤差為0.05-0.2mm）、切口表面粗糙度好（一般Rz為1.6-6.41μm），切縫一般不需要再加工即可焊接。
    由圖2可以看出切縫粗糙度與料厚成正比。
 

    （2）采用2kW激光功率，6mm厚不銹鋼的切割速度為1.2m/min；δ2mm厚不銹鋼的切割速度為3.6m/min，熱影響區微小，變形極小。以上優點足以證明：CO₂激光切割成為發展迅速的一種先進加工方法。
    由圖3可以看出材料的最大切割速度與料厚成反比。

3 工藝過程及工藝參數

3.1 數控編制切割工藝
    用Trumpf公司激光沖裁復合加工中心附帶的TOPS300工藝編程軟件進行數控編程，同時完成材料的下料尺寸計算、排樣、工藝參數設定。過程如下：
    （1）繪圖及圖形類型的轉換（要求零件外輪廓閉合）；
    （2）確定材料、尺寸和零件排樣；
    （3）使用激光切割：圓角工藝（獲得銳邊倒鈍）或回路工藝（獲得銳角）；自動載入氣體類型、切割速度，并設置退料；
    （4）加工順序優化，生成數控加工程序，傳輸程序；

3.2 切割穿孔技術

    對于δ0.5mm-δ6mm厚的板材．大多數熱切割技術都必須在板上穿一小孔。激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔。然后再用激光從小孑L處開始切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機一般用脈沖穿孔的基本方法——脈沖穿孔：金屬對10.6um激光束的起始吸收率只有0.5％～10％。當功率密度超過10⁶W/cm²的聚焦激光束照射到金屬表面時。卻能在微秒級的時間內很快使表面開始熔化。常用空氣或氮氣作為輔助氣體，每個脈沖激光只產生小的微粒噴射。逐步深入，因此厚板穿孑L時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。（注：產生高峰值功率脈沖激光的元氣件電子管壽命約20000小時,價格昂貴,對δ≤3薄板最好采用預沖孔工藝，δ≥3的板料才采用脈沖穿孔工藝）。

3.3 噴嘴及氣流控制

    激光切割鋼材時，氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處。從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大，速度要高，以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應，同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。目前激光切割用的噴嘴采用一錐形孔帶端部小圓孔的結構．在使用時從噴嘴側面通入一定壓力。材質為純銅，體積較小，是易損零件。
3.4 激光切割的主要工藝
    （1）升華切割
    在高功率密度激光束的加熱下。δ0.5mm～δ6mm板材的表面溫度會迅速升至沸點溫度。部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣流吹走。切割氣體一般用氮氣或氬氣。
    （2）高壓氣聚焦熔化切割
    當入射的激光束功率密度超過某一值后．光束照射點處材料內部開始蒸發，形成孔洞。它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化物質所包圍。然后．與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。切割氣體一般用氮氣。