Smelteskjæring
Smelteskjæring er å varme opp materialet med en innfallende laserstråle. Når effekttettheten til laserstrålen overstiger en viss verdi, vil den bestrålte delen av materialet begynne å fordampe internt, og dermed danne små hull. Slike hull vil ytterligere absorbere energien til laserstrålen og smelte metallveggen som beskytter dem. Samtidig tar hjelpeluftstrømmen koaksial med strålen bort det smeltede materialet rundt hullet. Med arbeidsstykkets bevegelse kan en spalte kuttes på metalloverflaten.
Fordampningsskjæring
Fordampingsskjæring krever høyere laserstråleeffekt enn smelteskjæring. Under bestråling av en slik stråle kan det kuttede materialet direkte nå kokepunktet uten å smelte. På denne måten kan materialet forsvinne i damptilstand, og dampen frakter bort de smeltede partiklene og skurerester og danner hull. I fordampningsprosessen forsvinner rundt 40 prosent av materialene som damp, mens ytterligere 60 prosent av materialene drives bort av luftstrømmen i form av dråper, som vil blåses bort fra bunnen av spalten som ejecta. I prosessen med bearbeiding kan du møte mange materialer som ikke kan smeltes, for eksempel tre- og karbonmaterialer, som kan bearbeides ved denne skjæreprosessen.
Oksidativ smelting
Smelteskjæring bruker aktive gasser som oksygen som hjelpegassstrøm. Under skjæring oppvarmes overflaten av materialet til antennelsestemperaturen under bestråling av laserstrålen, og deretter oppstår en voldsom forbrenningsreaksjon med oksygen, og en stor mengde varme frigjøres. Denne varmen vil varme opp materialet for å danne et lite hull fylt med damp inni, og smelte metallveggen som omgir det lille hullet.
Forbrenningshastigheten til metall i oksygen styres av overføring av forbrenningsstoffer til slagg, fordi hastigheten på oksygendiffusjon gjennom slagg til forbrenningsfronten vil direkte bestemme forbrenningshastigheten. Jo høyere oksygenstrømningshastigheten er, desto mer intens er forbrenningsreaksjonen. Samtidig fjernes slaggen raskere, og en høyere skjærehastighet kan oppnås. Jo høyere oksygenstrømningshastigheten er, jo bedre, fordi for høy strømningshastighet kan føre til hurtig avkjøling av reaksjonsproduktet ved spalteutløpet, det vil si metalloksid, som er svært skadelig for skjærekvaliteten.
I denne skjæreprosessen er det to varmekilder for smelting av metall, den ene er varmen som genereres av laserbestråling, og den andre er varmen som genereres av den kjemiske reaksjonen mellom oksygen og metall. Det er anslått at ved skjæring av stålmaterialer, utgjør varmen som frigjøres ved oksidasjonsreaksjonen omtrent 60 prosent av den totale energien som kreves for skjæring. Derfor bør forbrenningshastigheten til oksygen og bevegelseshastigheten til laserstrålen beregnes nøyaktig for å oppnå en perfekt match. Hvis forbrenningshastigheten til oksygen er høyere enn bevegelseshastigheten til laserstrålen, virker spalten bred og grov. Hvis laserstrålen beveger seg raskere enn forbrenningshastigheten til oksygen, er den resulterende spalten smal og jevn.
Kontrollbrudd
Bruddkontroll er å kutte materialet med høy hastighet og kontrollerbart ved oppvarming med en laserstråle. Denne prosessen er svært effektiv for sprø materialer som lett kan skades av varme. Den spesifikke prosessen er: oppvarming av et lite område med sprøtt materiale med en laserstråle, forårsaker en stor termisk gradient og alvorlig mekanisk deformasjon i området, noe som resulterer i dannelse av sprekker i materialet. Så lenge den jevne varmegradienten opprettholdes, kan laserstrålen lede sprekken i hvilken som helst ønsket retning.
Det er verdt å merke seg at denne kontrollerte bruddskjæringen ikke er egnet for å kutte spisse vinkler og hjørnekanter. Det er ikke lett å lykkes med å kutte superstore lukkede former. Kontroller bruddskjærehastigheten, og trenger ikke for høy effekt, ellers vil det føre til at arbeidsstykkets overflate smelter og skader skjærekanten. De viktigste kontrollparametrene er laserkraft og punktstørrelse.