Pemotongan laser dapat dilakukan dengan atau tanpa bantuan gas untuk membantu menghilangkan bahan cair atau menguap. Menurut berbagai gas tambahan yang digunakan, pemotongan laser dapat dibagi menjadi empat kategori: pemotongan penguapan, pemotongan meleleh, pemotongan fluks oksidasi dan pemotongan fraktur yang dikendalikan.

 

(1) Pemotongan penguapan

Balok laser densitas berenergi tinggi digunakan untuk memanaskan benda kerja, menyebabkan suhu permukaan material naik dengan cepat dan mencapai titik didih material dalam waktu yang sangat singkat, yang cukup untuk menghindari peleburan yang disebabkan oleh konduksi panas. Bahan mulai menguap, dan bagian dari material menguap menjadi uap dan menghilang. Kecepatan ejeksi uap ini sangat cepat. Sementara uap dikeluarkan, bagian dari material diterbangkan dari bagian bawah celah oleh aliran gas tambahan sebagai ejeksi, membentuk celah pada material. Selama proses pemotongan penguapan, uap menghilangkan partikel meleleh dan puing -puing yang dicuci, membentuk lubang. Selama proses penguapan, sekitar 40% bahan menghilang sebagai uap, sedangkan 60% bahan dihilangkan oleh aliran udara dalam bentuk tetesan cair. Panas penguapan bahan umumnya sangat besar, sehingga pemotongan penguapan laser membutuhkan daya dan kepadatan daya yang besar. Beberapa bahan yang tidak dapat dilelehkan, seperti kayu, bahan karbon dan plastik tertentu, dipotong menjadi bentuk dengan metode ini. Pemotongan uap laser sebagian besar digunakan untuk memotong bahan logam yang sangat tipis dan bahan non-logam (seperti kertas, kain, kayu , plastik dan karet, dll.).

 

(2) Pemotongan meleleh

Bahan logam dilelehkan dengan memanaskan dengan balok laser. Ketika kepadatan daya dari balok laser insiden melebihi nilai tertentu, bagian dalam bahan tempat balok diiradiasi mulai menguap, membentuk lubang. Setelah lubang seperti itu terbentuk, itu bertindak sebagai tubuh hitam dan menyerap semua energi balok yang terjadi. Lubang kecil dikelilingi oleh dinding logam cair, dan kemudian gas yang tidak mengoksidasi (AR, HE, N, dll.) Disemprotkan melalui koaksial nosel dengan balok. Tekanan kuat gas menyebabkan logam cair di sekitar lubang dibuang. Saat benda kerja bergerak, lubang kecil bergerak secara serempak dalam arah pemotongan untuk membentuk potongan. Balok laser berlanjut di sepanjang tepi terdepan sayatan, dan bahan cair terpesona dari sayatan secara terus menerus atau berdenyut. Pemotongan pencairan laser tidak memerlukan penguapan logam yang lengkap, dan energi yang dibutuhkan hanya 1/10 pemotongan penguapan. Pemotongan leleh laser terutama digunakan untuk memotong beberapa bahan yang tidak mudah teroksidasi atau logam aktif, seperti stainless steel, titanium, aluminium dan paduannya.

 

(3) Pemotongan fluks oksidasi

Prinsipnya mirip dengan pemotongan oksigen-asetilena. Ini menggunakan laser sebagai sumber panas pemanasan dan oksigen atau gas aktif lainnya sebagai gas pemotong. Di satu sisi, gas yang ditiup mengalami reaksi oksidasi dengan logam pemotongan dan melepaskan sejumlah besar panas oksidasi; Di sisi lain, oksida cair dan lelehan diledakkan dari zona reaksi untuk membentuk potongan logam. Karena reaksi oksidasi selama proses pemotongan menghasilkan sejumlah besar panas, energi yang dibutuhkan untuk pemotongan oksigen laser hanya 1/2 dari pemotongan peleburan, dan kecepatan pemotongan jauh lebih besar dariPemotongan uap laser dan pemotongan peleburan.

 

(4) Pemotongan fraktur terkontrol

Untuk bahan rapuh yang mudah rusak oleh panas, sinar laser densitas berenergi tinggi digunakan untuk memindai permukaan bahan rapuh untuk menguapkan alur kecil ketika bahan dipanaskan, dan kemudian tekanan tertentu diterapkan untuk melakukan tinggi- Kecepatan, pemotongan yang dapat dikendalikan melalui pemanasan sinar laser. Bahan akan terbelah di sepanjang alur kecil. Prinsip proses pemotongan ini adalah bahwa balok laser memanaskan area lokal​​Bahan rapuh, menyebabkan gradien termal besar dan deformasi mekanis yang parah di daerah tersebut, yang mengarah pada pembentukan retakan pada bahan. Selama gradien pemanas yang seragam dipertahankan, sinar laser dapat memandu penciptaan retak dan perambatan dalam arah apa pun yang diinginkan. Fraktur terkontrol menggunakan distribusi suhu curam yang dihasilkan selama laser berlekuk untuk menghasilkan tekanan termal lokal pada bahan yang rapuh untuk menyebabkan materi di sepanjang alur kecil. Perlu dicatat bahwa pemotongan istirahat terkontrol ini tidak cocok untuk memotong sudut tajam dan jahitan sudut. Memotong bentuk tertutup ekstra besar juga tidak mudah dicapai dengan sukses. Kecepatan pemotongan fraktur terkontrol cepat dan tidak membutuhkan daya yang terlalu tinggi, jika tidak, ia akan menyebabkan permukaan benda kerja meleleh dan merusak tepi jahitan pemotongan. Parameter kontrol utama adalah daya laser dan ukuran spot.