1. Párologtató vágás
A lézeres elgázosító vágási folyamat során az anyag felületi hőmérséklete olyan gyorsan emelkedik a forrásponti hőmérsékletre, hogy elegendő elkerülni a hővezetés okozta olvadást, így az anyag egy része gőzzé párolog és eltűnik, az anyag egy része pedig a rés aljából kilökődik a segédgáz Az áramlás elfújja. Ebben az esetben nagyon nagy lézerteljesítményre van szükség.
Annak elkerülése érdekében, hogy az anyaggőz lecsapódjon a vágás falaira, az anyag vastagsága nem haladhatja meg jelentősen a lézersugár átmérőjét. Ez az eljárás ezért csak olyan alkalmazásokra alkalmas, ahol el kell kerülni az olvadt anyag kibocsátását. Ezt a megmunkálást gyakorlatilag csak kis területeken alkalmazzák vasalapú ötvözetek esetében.
Ez az eljárás nem használható olyan anyagoknál, mint például a fa és bizonyos kerámiák, amelyeknek nincs olvadt állapota, és ezért kevésbé valószínű, hogy az anyaggőz visszacsapódik. Ezenkívül ezek az anyagok jellemzően vastagabb vágásokat érnek el. A lézeres gőzvágásnál az optimális sugárfókuszálás az anyagvastagságtól és a sugár minőségétől függ. A lézer teljesítménye és a párolgási hő csak bizonyos mértékben befolyásolja az optimális fókuszpozíciót. Ha a lemez vastagsága állandó, a maximális vágási sebesség fordítottan arányos az anyag elgázosítási hőmérsékletével. A szükséges lézerteljesítménysűrűség nagyobb, mint 108 W/cm2, és függ az anyagtól, a vágási mélységtől és a sugár fókuszpontjától. Egy adott lemezvastagság esetén, feltéve, hogy elegendő lézerteljesítmény van, a maximális vágási sebességet a gázsugár sebessége korlátozza.
2. Olvadás és darabolás
A lézeres fúziós vágás során a munkadarab részben megolvad, és az olvadt anyagot légáram segítségével kilökődik. Mivel az anyag átvitele csak folyékony állapotban történik, a folyamatot lézeres fúziós vágásnak nevezik.
A nagy tisztaságú inert vágógázzal párosított lézersugár kiűzi az olvadt anyagot a vágásból, de maga a gáz nem vesz részt a vágásban. A lézeres fúziós vágás nagyobb vágási sebességet érhet el, mint az elgázosító vágás. Az elgázosításhoz szükséges energia általában nagyobb, mint az anyag megolvasztásához szükséges energia. Lézeres fúziós vágásnál a lézersugár csak részben nyelődik el. A maximális vágási sebesség a lézerteljesítmény növekedésével nő, és a lemezvastagság és az anyag olvadási hőmérsékletének növekedésével csaknem fordítottan arányosan csökken. Egy bizonyos lézerteljesítmény esetén a korlátozó tényező a vágási légnyomás és az anyag hővezető képessége. A lézeres olvasztóvágással oxidációmentes vágásokat lehet elérni vas anyagokhoz és titán fémekhez. Az olvadást okozó, de az elgázosításnál kisebb teljesítménysűrűség 104 W/cm között van2és 105W/cm2acél anyagokhoz.
3. Oxidációs olvasztásos vágás (lézeres lángvágás)
A fúziós vágás általában inert gázt használ. Ha oxigénnel vagy más aktív gázzal helyettesítik, akkor az anyag a lézersugár besugárzása alatt meggyullad, és heves kémiai reakció megy végbe az oxigénnel, és egy másik hőforrás keletkezik, amely tovább melegíti az anyagot, amit oxidációs olvasztási vágásnak neveznek. .
Ennek köszönhetően ezzel a módszerrel nagyobb vágási sebesség érhető el, mint azonos vastagságú szerkezeti acél ömlesztésével. Másrészt ennek a módszernek a vágási minősége gyengébb lehet, mint a fúziós vágásnál. Valójában szélesebb bevágásokat, észrevehető érdességet, fokozott hőhatászónát és gyengébb élminőséget eredményez. A lézeres lángvágás rossz a precíziós modelleknél és éles sarkoknál (éles sarkok leégésének veszélye). Az impulzus üzemmódú lézerek a hőhatások korlátozására használhatók, a lézer teljesítménye pedig meghatározza a vágási sebességet. Egy bizonyos lézerteljesítmény esetén a korlátozó tényezők az oxigénellátás és az anyag hővezető képessége.
4. Szabályozza a törésvágást
A hő hatására könnyen károsodó rideg anyagoknál a nagy sebességű és szabályozható vágást lézersugaras melegítéssel hajtják végre, amit irányított törésvágásnak neveznek. Ennek a vágási eljárásnak az a fő tartalma, hogy a lézersugár felmelegíti a törékeny anyag kis területét, nagy termikus gradienst és súlyos mechanikai deformációt okozva ezen a területen, ami repedések kialakulását eredményezi az anyagban. Amíg az egyenletes fűtési gradiens fennmarad, a lézersugár bármilyen kívánt irányba irányíthatja a repedéseket.