Lasersko rezanje može se obaviti sa ili bez pomoćnog plina kako bi se otklonio rastopljeni ili ispareni materijal. Prema različitim pomoćnim plinovima koji se koriste, lasersko sečenje se može podijeliti u četiri kategorije: sečenje isparavanjem, rezanje topljenjem, rezanje oksidacijskim fluksom i rezanje kontroliranim lomovima.

 

(1) Vaporizacijsko sečenje

Laserski snop visoke gustoće energije koristi se za zagrijavanje radnog komada, uzrokujući da površinska temperatura materijala brzo raste i dostigne tačku ključanja materijala za vrlo kratko vrijeme, što je dovoljno da se izbjegne topljenje uzrokovano vođenjem topline. Materijal počinje da isparava, a dio materijala isparava u paru i nestaje. Brzina izbacivanja ovih para je vrlo velika. Dok se pare izbacuju, dio materijala se otpuhuje sa dna proreza strujanjem pomoćnog plina u obliku izbacivanja, formirajući prorez na materijalu. Tokom procesa rezanja isparavanjem, para oduzima otopljene čestice i isprane ostatke, stvarajući rupe. Tokom procesa isparavanja, oko 40% materijala nestaje kao para, dok se 60% materijala uklanja strujanjem vazduha u obliku rastopljenih kapljica. Toplina isparavanja materijala je općenito vrlo velika, tako da lasersko isparavanje zahtijeva veliku snagu i gustinu snage. Neki materijali koji se ne mogu istopiti, kao što su drvo, karbonski materijali i određene plastike, seku se u oblike ovom metodom. Lasersko rezanje parom se uglavnom koristi za rezanje izuzetno tankih metalnih materijala i nemetalnih materijala (kao što su papir, tkanina, drvo , plastika i guma itd.).

 

(2) Sečenje topljenjem

Metalni materijal se topi zagrijavanjem laserskim snopom. Kada gustina snage upadnog laserskog snopa pređe određenu vrijednost, unutrašnjost materijala gdje je zrak ozračen počinje da isparava, stvarajući rupe. Jednom kada se takva rupa formira, ona djeluje kao crno tijelo i apsorbira svu energiju upadnog zraka. Mala rupa je okružena zidom od rastopljenog metala, a zatim se neoksidirajući gas (Ar, He, N, itd.) raspršuje kroz mlaznicu koaksijalnu sa snopom. Snažan pritisak plina uzrokuje ispuštanje tekućeg metala oko rupe. Kako se radni komad kreće, mala rupa se pomiče sinhrono u smjeru rezanja kako bi formirala rez. Laserski snop se nastavlja duž prednjeg ruba reza, a rastopljeni materijal se kontinuirano ili pulsirajući otpuhuje iz reza. Rezanje laserskim topljenjem ne zahtijeva potpuno isparavanje metala, a potrebna energija je samo 1/10 rezanja isparavanjem. Rezanje laserskim topljenjem se uglavnom koristi za rezanje nekih materijala koji nisu lako oksidirani ili aktivni metali, kao što su nehrđajući čelik, titan, aluminij i njihove legure.

 

(3) Rezanje oksidacijskim fluksom

Princip je sličan rezanju kisik-acetilen. Koristi laser kao izvor topline za predgrijavanje i kisik ili drugi aktivni plin kao plin za rezanje. S jedne strane, ispuhani plin prolazi kroz oksidacijsku reakciju s metalom za rezanje i oslobađa veliku količinu oksidacijske topline; s druge strane, rastopljeni oksid i talina se izduvaju iz reakcione zone kako bi se formirao rez u metalu. Pošto reakcija oksidacije tokom procesa rezanja stvara veliku količinu toplote, energija potrebna za lasersko rezanje kiseonikom je samo 1/2 energije rezanja topljenjem, a brzina rezanja je mnogo veća odlasersko rezanje parom i rezanje topljenjem.

 

(4) Kontrolisano rezanje loma

Za krhke materijale koji se lako oštećuju toplinom, laserski snop visoke gustoće energije koristi se za skeniranje površine krhkog materijala kako bi se ispario mali žljeb kada se materijal zagrije, a zatim se primjenjuje određeni pritisak kako bi se izvršila visoka gustina. brzina, kontrolirano rezanje kroz grijanje laserskog zraka. Materijal će se podijeliti duž malih žljebova. Princip ovog procesa rezanja je da laserski snop zagrijava lokalno područje,krhkog materijala, što uzrokuje veliki toplinski gradijent i ozbiljne mehaničke deformacije u području, što dovodi do stvaranja pukotina u materijalu. Sve dok se održava ujednačen gradijent zagrevanja, laserski snop može voditi stvaranje i širenje pukotina u bilo kom željenom pravcu. Kontrolisani lom koristi strmu distribuciju temperature nastalu tokom laserskog zarezivanja da bi stvorio lokalni toplotni napon u krhkom materijalu koji uzrokuje lomljenje materijala duž malih žljebova. Treba napomenuti da ovo kontrolirano sečenje s prekidima nije prikladno za rezanje oštrih uglova i kutnih šavova. Izrezivanje izuzetno velikih zatvorenih oblika također nije lako uspješno postići. Brzina rezanja kontroliranog loma je velika i ne zahtijeva preveliku snagu, inače će uzrokovati topljenje površine obratka i oštećenje ruba reznog šava. Glavni kontrolni parametri su snaga lasera i veličina tačke.