Лазерно рязане може да се направи със или без помощно газ, за ​​да помогне за отстраняването на разтопен или изпарен материал. Според различните използвани спомагателни газове, лазерното рязане може да бъде разделено на четири категории: рязане на изпаряване, рязане на топене, рязане на окислителен поток и контролирано рязане на счупване.

 

(1) Изпаряване на изпаряване

Използва се лазерен лъч с висока енергийна плътност за загряване на детайла, което води до бързо се издига повърхностната температура на материала и достига до точката на кипене на материала за много кратко време, което е достатъчно, за да се избегне топенето, причинено от топлинна проводимост. Материалът започва да се изпарява и част от материала се изпарява в пара и изчезва. Скоростта на изхвърляне на тези пари е много бърза. Докато изпаренията се изхвърлят, част от материала се издухва от дъното на процепа от спомагателния поток на газ като изхвърляния, образувайки процепа върху материала. По време на процеса на рязане на изпаряване парата отнема разтопените частици и измитите отломки, образувайки дупки. По време на процеса на изпаряване около 40% от материала изчезва като пари, докато 60% от материала се отстраняват от въздушния поток под формата на разтопени капчици. Топлината на изпаряването на материала обикновено е много голяма, така че рязането на изпаряване на лазера изисква голяма мощност и плътност на мощността. Някои материали, които не могат да бъдат разтопени, като дърво, въглеродни материали и определени пластмаси, се нарязват във форми по този метод. Изрязването на парите се използва най-вече за рязане на изключително тънки метални материали и неметални материали (като хартия, плат, дърво , пластмаса и каучук и т.н.).

 

(2) Рязане на топене

Металният материал се разтопява чрез нагряване с лазерен лъч. Когато плътността на мощността на падащия лазерен лъч надвишава определена стойност, вътрешността на материала, където се облъчва лъчът, започва да се изпарява, образувайки дупки. След като се образува такава дупка, тя действа като черно тяло и абсорбира цялата енергия на падането на инцидента. Малката дупка е заобиколена от стена от разтопен метал и след това неокситизиращ газ (ar, He, n и т.н.) се напръсква през коаксиален дюза с гредата. Силният налягане на газа причинява изхвърлянето на течния метал около дупката. Докато детайлът се движи, малката дупка се движи синхронно в посока на рязане, за да образува разрез. Лазерният лъч продължава по предния ръб на разрез, а разтопеният материал се издухва от разрез по непрекъснат или пулсиращ начин. Лазерното рязане на топене не изисква пълно изпаряване на метала, а необходимата енергия е само 1/10 за рязане на изпаряване. Лазерното рязане на топене се използва главно за рязане на някои материали, които не се окисляват лесно или активни метали, като неръждаема стомана, титан, алуминий и техните сплави.

 

(3) Изрязване на окислителния поток

Принципът е подобен на рязане на кислород-ацетилен. Той използва лазер като предварително нагряване на източника на топлина и кислород или друг активен газ като режещ газ. От една страна, издутият газ претърпява реакция на окисляване с режещия метал и освобождава голямо количество окислителна топлина; От друга страна, разтопеният оксид и стопилката се издухат от реакционната зона, за да образуват разрез в метала. ТъйЛазерно рязане на пари и рязане на топене.

 

(4) Контролирано рязане на счупване

За чупливи материали, които лесно се повредят от топлина, се използва лазерен лъч с висока енергийна плътност за сканиране на повърхността на чупливия материал, за да се изпари малък жлеб, когато материал скорост, контролируемо рязане през отопление на лазерно лъч. Материалът ще се раздели по малките канали. Принципът на този процес на рязане е, че лазерният лъч загрява локална зона на​​крехката материал, причинявайки голям топлинен градиент и тежка механична деформация в района, което води до образуването на пукнатини в материала. Докато се поддържа равномерен градиент на отопление, лазерният лъч може да насочи създаването и разпространението на пукнатини във всяка желана посока. Контролирана фрактура използва стръмното разпределение на температурата, генерирано по време на лазерно забележка за генериране на локален топлинен стрес в чупливия материал, за да накара материала да се счупи по малките канали. Трябва да се отбележи, че това контролирано рязане на прекъсване не е подходящо за рязане на остри ъгли и ъглови шевове. Изрязването на изключително големи затворени форми също не е лесно да се постигне успешно. Скоростта на рязане на контролираната фрактура е бърза и не изисква твърде висока мощност, в противен случай тя ще доведе до разтопяване на повърхността на детайла и ще повреди ръба на режещия шев. Основните контролни параметри са лазерната мощност и размера на петна.