激光切割機(jī)是一種利用激光束來進(jìn)行材料切割的機(jī)器，它采用高強(qiáng)度、高能量密度的激光束對材料進(jìn)行氧化或者融化切割。激光切割機(jī)具有切割速度快、切割質(zhì)量高、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于不同材料的切割加工。

激光切割機(jī)的工作原理主要包括激光光束生成、光束聚焦、材料切割和輔助氣體等幾個(gè)方面。

首先，激光切割機(jī)使用激光器產(chǎn)生高能量的激光光束。常用的激光器通常有氣體激光器、固態(tài)激光器和半導(dǎo)體激光器等。氣體激光器通常使用CO2激光器，它通過激勵(lì)CO2氣體分子產(chǎn)生激光。固態(tài)激光器則利用固體材料如Nd:YAG等進(jìn)行激光生成。半導(dǎo)體激光器則是利用半導(dǎo)體材料的PN結(jié)構(gòu)和載流子注入效應(yīng)產(chǎn)生激光。

接著，激光光束通過準(zhǔn)直鏡和反射鏡進(jìn)行聚焦。準(zhǔn)直鏡用來修正激光束的方向，使其盡量平行。然后，光束通過一個(gè)或多個(gè)反射鏡，將其聚焦到工件表面的小面積上。通常，為了獲得高功率和狹縫的激光束，激光切割機(jī)還會使用激光干涉儀、空態(tài)光束傳輸器和激光獲取管等光學(xué)元件。

隨后，激光光束聚焦到工件表面后，工件表面會受到激光束的照射，從而產(chǎn)生高溫和高能量的局部區(qū)域。這些高能量將用于切割或者熔化工件。在切割過程中，激光束的能量被吸收或者反射到材料中，從而使其變得足夠薄而可以切割。激光束在材料上掃描路徑時(shí)，快速加熱和冷卻會導(dǎo)致材料發(fā)生剝離和分離，從而實(shí)現(xiàn)切割效果。

在激光切割過程中，還需要引入輔助氣體。輔助氣體通常是高速噴射的氧氣、氮?dú)饣驂嚎s空氣等，用來吹走產(chǎn)生的碎屑和冷卻切割區(qū)域。輔助氣體也可以參與切割作用，例如在氧化切割中，輔助氣體中的氧氣可以與材料反應(yīng)，加劇切割效果。

激光切割機(jī)的工作原理可以總結(jié)為激光器產(chǎn)生高能量激光光束，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡和反射鏡聚焦到工件表面，形成高能量的局部區(qū)域。通過控制激光束照射時(shí)間和路徑，加上適當(dāng)?shù)妮o助氣體，實(shí)現(xiàn)材料的切割。不同材料的切割需要調(diào)整激光功率、掃描速度、焦距和輔助氣體等工藝參數(shù)。

總而言之，激光切割機(jī)的工作原理基于光學(xué)聚焦和高能量激光束的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、高精度的切割加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光切割機(jī)將會在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，并不斷進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新。