1. Tăiere vaporizată.
În procesul de tăiere cu gazificare cu laser, viteza temperaturii suprafeței materialului care crește la temperatura punctului de fierbere este atât de rapidă încât este suficientă pentru a evita topirea cauzată de conducerea căldurii, astfel încât o parte din material se vaporizează în abur și dispare, iar o parte din materialul este pulverizat din partea de jos a fantei de gaz auxiliar Fluxul suflă. În acest caz, este necesară o putere laser foarte mare.
Pentru a preveni condensarea vaporilor de material pe peretele fantei, grosimea materialului nu trebuie să depășească cu mult diametrul fasciculului laser. Prin urmare, acest proces este potrivit numai pentru aplicații în care trebuie evitată îndepărtarea materialului topit. Această prelucrare este utilizată de fapt numai în zonele în care aliajele pe bază de fier sunt foarte mici.
Acest proces nu poate fi utilizat pentru materiale precum lemnul și anumite ceramice care nu se află în stare topită și, prin urmare, este puțin probabil să permită vaporilor de material să se recondenseze. În plus, aceste materiale necesită de obicei tăieturi mai groase. La tăierea cu gazificare cu laser, focalizarea optimă a fasciculului depinde de grosimea materialului și de calitatea fasciculului. Puterea laserului și căldura vaporizării au doar o anumită influență asupra poziției optime de focalizare. În cazul unei anumite grosimi a tablei, viteza maximă de tăiere este invers proporțională cu temperatura de vaporizare a materialului. Densitatea necesară a puterii laserului este mai mare de 108W / cm2 și depinde de material, adâncimea de tăiere și poziția de focalizare a fasciculului. În cazul unei anumite grosimi a foii, presupunând o putere laser suficientă, viteza maximă de tăiere este limitată de viteza jetului de gaz.
2. Topirea și tăierea.
La topirea și tăierea cu laser, piesa de prelucrat este parțial topită și materialul topit este pulverizat cu ajutorul fluxului de aer. Deoarece transferul materialului are loc numai în stare lichidă, procesul se numește topire și tăiere cu laser.
Fasciculul laser este asortat cu un gaz de tăiere inert de înaltă puritate pentru a îndepărta materialul topit de bucată, iar gazul în sine nu participă la tăiere. Tăierea prin topire cu laser poate obține o viteză de tăiere mai mare decât tăierea prin gazeificare. Energia necesară pentru gazeificare este de obicei mai mare decât energia necesară pentru topirea materialului. În topirea și tăierea cu laser, fasciculul laser este absorbit doar parțial. Viteza maximă de tăiere crește odată cu creșterea puterii laserului și scade aproape invers odată cu creșterea grosimii foii și creșterea temperaturii de topire a materialului. În cazul unei anumite puteri laser, factorul limitativ este presiunea aerului la fantă și conductivitatea termică a materialului. Topirea și tăierea cu laser pot obține incizii fără oxidare pentru materialele din fier și metalele din titan. Densitatea puterii laserului care produce topirea dar nu gazificarea este între 104W / cm2 ± 105W / cm2 pentru materialele din oțel.
3. Tăiere prin topire prin oxidare (tăiere cu flacără cu laser).
Tăierea prin topire folosește în general gaz inert. Dacă este înlocuit cu oxigen sau alte gaze active, materialul este aprins sub iradierea razei laser și apare o reacție chimică acerbă cu oxigenul pentru a genera o altă sursă de căldură pentru a încălzi în continuare materialul, care se numește tăiere prin topire oxidativă.
Datorită acestui efect, pentru oțelul structural de aceeași grosime, viteza de tăiere care poate fi obținută prin această metodă este mai mare decât cea a tăierii de topire. Pe de altă parte, această metodă poate avea o calitate de tăiere mai slabă decât tăierea prin fuziune. De fapt, va produce o margine mai largă, o rugozitate evidentă, o zonă afectată de căldură sporită și o calitate a marginii mai slabă. Tăierea cu flacără cu laser nu este bună atunci când se prelucrează modele de precizie și colțuri ascuțite (există pericolul de a arde colțurile ascuțite). Un laser pulsat poate fi folosit pentru a limita influența termică, iar puterea laserului determină viteza de tăiere. În cazul unei anumite puteri laser, factorul limitativ este furnizarea de oxigen și conductivitatea termică a materialului.
4. Controlează tăierea fracturilor.
Pentru materialele fragile care sunt ușor deteriorate de căldură, tăierea rapidă și controlabilă se realizează prin încălzirea cu fascicul laser, care se numește tăiere controlată a fracturilor. Conținutul principal al acestui proces de tăiere este: raza laser încălzește o mică zonă a materialului fragil, provocând un gradient termic mare și o deformare mecanică severă în această zonă, ducând la formarea fisurilor în material. Atâta timp cât este menținut un gradient de încălzire uniform, fasciculul laser poate ghida fisurile în orice direcție dorită.
