由于激光切割机发出的光束里的光子特性高度一致，因此可以会聚成微小的光点，在局部形成较高的功率密度，足以瞬间气化材料而形成孔洞。随着光点的移动，这些依次排列的孔洞就汇聚成一道很窄的切缝，进而完成分割。

激光切割机工作时可以根据需要采取熔化、气化、烧蚀或加热至燃点，破坏局部点的结构与强度。同时借助与光束同轴的高速气流驱散已汽化或融化的物质，实现材料的分割，属于热加工的范畴。

激光切割可分为气化、融化、氧化及划片与控制断裂四种加工模式，分述如下：

汽化：这种模式的瞬间局部功率之高，使得光点处的物质瞬间被汽化而形成切口，需要机器的功率水平相当高，对光线的会聚水平也提出了很高的要求。一般用于比较薄的金属板与塑料、橡胶、纸张、母材、布匹等非金属材料的分割。

融化：加工时将光点处的物质加热到融化状态，同时与光束同轴的高速气流喷出非氧化性气体如氩气、氢气、氮气等，靠气流的强大吹力驱散已成液态的物质。需要的功率水平一般要比汽化模式低一个数量级。主要用于分割不易氧化或活性金属，如钛、铝、不锈钢等。

氧化：原理类似乙炔割，只是将加热源换成了光点。喷射的氧气会将反应后的残渣吹出反应区，由于借助了氧化反应放出的大量热量，进一步降低了所需的功率水平，只有融化模式的一半，而速度远远大于汽化与融化，适合各种钢材等易于氧化的金属。划片与控制断裂：对于某些脆性物质，只要在表面刻出一道浅槽，再施加一定的压力就可以沿浅槽断裂，也可以利用刻槽时温度陡升产生的局部热应力让其沿浅槽裂开。

激光切割与其他热割裂方法相比，速度快、质量高。具体体现在切口细窄，切缝两边平行且与表面垂直，尺寸精度可达±0.05mm。表面粗糙度只有几十微米，甚至可以直接使用。切缝附近材料的性能也几乎不受影响。

速度快且无需固定，也没有工具的磨损。过程噪声低，振动小，没污染。可加工金属、非金属以及复合材料等，而且由于自动化程度高，可实现数控加工，还可进行三维的切削。目前还只能分割中低厚度的板材和管材，设备投资大。 

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