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CO2激光切割机是应用激光聚焦后产生的高效率密度能量实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过逃跑传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的，高能量密度光斑，光斑的直径一般为0.1-0.4mm，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。切割时，一股与光束同轴气流由切割喷出，将熔化成气化的材料由切口的底部吹出。与传统的板材加工方法相比，激光切割具有高的切割质量、高的切割速度，高的柔性。广泛的材料适用性等优点。

适用于CO2激光切割机的情况主要有要求均匀切割的特殊零件，广告，装饰等服务行业用的厚度不超过三毫米的不锈钢和厚度不超过二十毫米的非金属材料，还有一种就是切割轮廓复杂但是量很小的工件加工，用来节省制造模具的成本和周期。