Řezání laserem lze provádět s pomocným plynem nebo bez něj, který pomáhá odstranit roztavený nebo odpařený materiál. Podle různých použitých pomocných plynů lze řezání laserem rozdělit do čtyř kategorií: řezání odpařováním, řezání tavením, řezání oxidačním tokem a řízené řezání lomů.

 

(1) Řezání odpařováním

K ohřevu obrobku se používá laserový paprsek s vysokou energetickou hustotou, který způsobí, že povrchová teplota materiálu rychle stoupne a dosáhne bodu varu materiálu ve velmi krátké době, což stačí k tomu, aby nedocházelo k roztavení způsobenému vedením tepla. Materiál se začne vypařovat a část materiálu se odpaří na páru a zmizí. Rychlost vypouštění těchto par je velmi vysoká. Zatímco jsou páry vypuzovány, část materiálu je odfukována ze dna štěrbiny pomocným proudem plynu jako ejekce, čímž se na materiálu vytváří štěrbina. Během procesu řezání odpařováním pára odvádí roztavené částice a umyté nečistoty a vytváří otvory. Během procesu odpařování asi 40 % materiálu zmizí jako pára, zatímco 60 % materiálu je odstraněno proudem vzduchu ve formě roztavených kapiček. Výparné teplo materiálu je obecně velmi velké, takže řezání laserovým odpařováním vyžaduje velký výkon a hustotu výkonu. Některé materiály, které nelze roztavit, jako je dřevo, uhlíkové materiály a některé plasty, jsou touto metodou řezány do tvarů. Laserové řezání párou se většinou používá pro řezání extrémně tenkých kovových materiálů a nekovových materiálů (jako je papír, látka, dřevo , plast a guma atd.).

 

(2) Řezání tavením

Kovový materiál se taví ohřevem laserovým paprskem. Když hustota výkonu dopadajícího laserového paprsku překročí určitou hodnotu, vnitřek materiálu, kde je paprsek ozařován, se začne vypařovat a vytvářet díry. Jakmile se taková díra vytvoří, chová se jako černé těleso a absorbuje veškerou energii dopadajícího paprsku. Malý otvor je obklopen stěnou roztaveného kovu a poté je tryskou koaxiální s paprskem rozstřikován neoxidační plyn (Ar, He, N, atd.). Silný tlak plynu způsobuje vypouštění tekutého kovu kolem otvoru. Jak se obrobek pohybuje, malá díra se pohybuje synchronně ve směru řezu a vytváří řez. Laserový paprsek pokračuje podél náběžné hrany řezu a roztavený materiál je odfukován pryč z řezu kontinuálním nebo pulzujícím způsobem. Laserové tavné řezání nevyžaduje úplné odpaření kovu a potřebná energie je pouze 1/10 odpařovacího řezání. Laserové tavné řezání se používá hlavně pro řezání některých materiálů, které nejsou snadno oxidovatelné nebo aktivních kovů, jako je nerezová ocel, titan, hliník a jejich slitiny.

 

(3) Řezání oxidačním tokem

Princip je podobný kyslíko-acetylenovému řezání. Využívá laser jako předehřívací zdroj tepla a kyslík nebo jiný aktivní plyn jako řezný plyn. Na jedné straně foukaný plyn podléhá oxidační reakci s řezným kovem a uvolňuje velké množství oxidačního tepla; na druhé straně jsou roztavený oxid a tavenina vyfukovány z reakční zóny pro vytvoření řezu v kovu. Protože oxidační reakce během procesu řezání generuje velké množství tepla, energie potřebná pro laserové řezání kyslíkem je pouze 1/2 energie tavného řezání a řezná rychlost je mnohem vyšší nežlaserové řezání párou a řezání tavením.

 

(4) Řízené lomové řezání

U křehkých materiálů, které se snadno poškodí teplem, se laserový paprsek s vysokou energetickou hustotou používá ke skenování povrchu křehkého materiálu, aby se odpařila malá drážka, když se materiál zahřeje, a poté se aplikuje určitý tlak, aby se provedla vysoká rychlost, ovladatelné řezání pomocí ohřevu laserovým paprskem. Materiál se rozdělí podél malých drážek. Princip tohoto procesu řezání spočívá v tom, že laserový paprsek ohřívá místní oblast...křehký materiál, způsobující velký teplotní gradient a silné mechanické deformace v oblasti, což vede ke vzniku trhlin v materiálu. Dokud je zachován stejnoměrný gradient ohřevu, může laserový paprsek řídit tvorbu a šíření trhlin v libovolném požadovaném směru. Řízený lom využívá strmé rozložení teploty generované během laserového vrubování k vytvoření místního tepelného napětí v křehkém materiálu, které způsobí prasknutí materiálu. podél malých drážek. Je třeba poznamenat, že toto řízené řezání není vhodné pro řezání ostrých rohů a rohových švů. Řezání extra velkých uzavřených tvarů také není snadné úspěšně dosáhnout. Řezná rychlost řízeného lomu je rychlá a nevyžaduje příliš vysoký výkon, jinak způsobí roztavení povrchu obrobku a poškození hrany řezného švu. Hlavními řídicími parametry jsou výkon laseru a velikost bodu.