激光切割机的原理是什么？
激光是一种光，它和其他自然光一样，是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。).但它与普通光的不同之处在于，激光起初只依赖于极短时间的自发辐射，后续过程完全由激光辐射决定，因此激光具有非常纯净的颜色，几乎没有发散的方向性，极高的发光强度和高相干性。
激光切割是利用激光聚焦后产生的高功率密度能量实现的。在计算机的控制下，对激光进行脉冲放电，从而输出受控的重复频率的高频脉冲激光，形成具有一定频率和一定脉宽的光束。脉冲激光束通过光路传导和反射，通过聚焦透镜组聚焦在被加工物体表面，形成微小的、高能量密度的光斑，焦斑位于被加工表面附近，使被加工材料在瞬间高温下熔化或汽化。每一个高能激光脉冲都会在瞬间在物体表面溅射出一个微小的孔洞。在计算机的控制下，激光加工头和待加工材料按照预先绘制的图案连续相对移动，从而将物体加工成所需的形状。
工艺参数(切割速度、激光功率、气体压力等。)和运动轨迹由数控系统控制，狭缝处的熔渣由一定压力的辅助气体吹走。
二、激光切割机的主要流程
1，汽化切割
在激光气化切割过程中，材料表面温度上升到沸点温度的速度太快，以至于无法避免热传导引起的熔化，所以有些材料蒸发成蒸汽而消失，有些材料作为喷出物被辅助气流从狭缝底部吹走。在这种情况下，需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸汽凝结在切口壁上，材料的厚度不能大大超过激光束的直径。因此，该工艺仅适用于必须避免排除熔融材料的应用。实际上这种加工只用于铁基合金的小应用领域。
这一过程不能用于木材和某些陶瓷等材料，这些材料不处于熔融状态，因此不可能重新冷凝材料蒸汽。此外，这些材料通常到达较厚的切口。在激光气化切割中，最佳光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。激光功率和气化热对最佳焦点位置只有一定的影响。当板材厚度不变时，最大切割速度与材料的气化温度成反比。所需的激光功率密度大于108W/cm2，取决于材料、切割深度和光束焦点位置。当板的厚度固定时，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体喷射速度的限制。
2、熔化和切割
在激光熔化切割中，工件部分熔化，熔化的材料被气流喷出。因为材料的转移只发生在其液态，这个过程被称为激光熔化切割。
激光束配合高纯惰性切割气体，促使熔融材料离开狭缝，气体本身不参与切割。激光熔化切割可以获得比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于熔化材料所需的能量。在激光熔化和切割中，激光束仅被部分吸收。最大切割速度随激光功率的增加而增加，随板材厚度和材料熔化温度的增加而几乎相反地减小。当激光功率恒定时，限制因素是切口处的空气压力和材料的热导率。激光熔化切割可以获得铁材料和钛金属的无氧化切割。对于钢材料，产生熔化而不是气化的激光功率密度在104W/cm2和105W/cm2之间。
3、氧化熔化和切割
熔化切割一般使用惰性气体。如果改用氧气或其他活性气体，材料在激光束的照射下会被点燃，与氧气发生激烈的化学反应，产生另一个热源，进一步加热材料，这就是所谓的氧化熔化切割。
由于这种效应，同样厚度的结构钢用这种方法切割，切割率可以比熔化切割高。另一方面，这种方法可能比熔体切割具有更差的切口质量。事实上，它将产生更宽的切口、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。激光火焰切割对加工精密模型和尖角不好(有烧尖角的危险)。可以使用脉冲模式激光来限制热影响，并且激光的功率决定切割速度。当激光功率恒定时，限制因素是氧气的供应和材料的热导率。
4、控制裂缝切割
对于易受热损坏的脆性材料，用激光束加热进行高速可控切割，称为可控断裂切割。这种切割过程的主要内容是激光束加热脆性材料的小区域，使该区域产生较大的热梯度和严重的机械变形，导致材料产生裂纹。只要保持平衡的加热梯度，激光束就可以引导裂纹在任何需要的方向出现。