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

 

(1) Pemotongan penguapan

Sinar laser berdensitas energi tinggi digunakan untuk memanaskan benda kerja, menyebabkan suhu permukaan material meningkat dengan cepat dan mencapai titik didih material dalam waktu yang sangat singkat, yang cukup untuk menghindari peleburan akibat konduksi panas. Materi mulai menguap, dan sebagian materi menguap menjadi uap dan menghilang. Kecepatan ejeksi uap ini sangat cepat. Saat uap dikeluarkan, sebagian material terhembus dari dasar celah oleh aliran gas tambahan sebagai ejeksi, sehingga membentuk celah pada material. Selama proses pemotongan penguapan, uap menghilangkan partikel yang meleleh dan puing-puing yang tersapu, sehingga membentuk lubang. Selama proses penguapan, sekitar 40% material hilang sebagai uap, sedangkan 60% material dihilangkan oleh aliran udara dalam bentuk tetesan cair. Panas penguapan material umumnya sangat besar, sehingga pemotongan penguapan laser memerlukan daya dan kepadatan daya yang besar. Beberapa bahan yang tidak dapat dicairkan, seperti kayu, bahan karbon, dan plastik tertentu, dipotong menjadi bentuk dengan metode ini. Pemotongan uap laser banyak digunakan untuk memotong bahan logam yang sangat tipis dan bahan non-logam (seperti kertas, kain, kayu , plastik dan karet, dll.).

 

(2) Pemotongan leleh

Bahan logam dilebur dengan cara dipanaskan dengan sinar laser. Ketika kepadatan daya sinar laser yang datang melebihi nilai tertentu, bagian dalam material tempat sinar diiradiasi mulai menguap, membentuk lubang. Setelah lubang tersebut terbentuk, ia bertindak sebagai benda hitam dan menyerap semua energi sinar yang datang. Lubang kecil tersebut dikelilingi oleh dinding logam cair, kemudian gas non-oksidasi (Ar, He, N, dll) disemprotkan melalui nosel yang koaksial dengan sinar. Tekanan gas yang kuat menyebabkan logam cair di sekitar lubang terlepas. Saat benda kerja bergerak, lubang kecil tersebut bergerak serentak searah pemotongan sehingga membentuk potongan. Sinar laser berlanjut sepanjang tepi depan sayatan, dan bahan cair dihembuskan keluar dari sayatan secara terus menerus atau berdenyut. Pemotongan peleburan laser tidak memerlukan penguapan logam secara menyeluruh, dan energi yang dibutuhkan hanya 1/10 pemotongan penguapan. Pemotongan peleburan laser terutama digunakan untuk memotong beberapa bahan yang tidak mudah teroksidasi atau logam aktif, seperti baja tahan karat, titanium, aluminium dan paduannya.

 

(3) Pemotongan fluks oksidasi

Prinsipnya mirip dengan pemotongan oksigen-asetilen. Ia menggunakan laser sebagai sumber panas pemanasan awal dan oksigen atau gas aktif lainnya sebagai gas pemotongan. Di satu sisi, gas yang dihembuskan mengalami reaksi oksidasi dengan logam yang dipotong dan melepaskan sejumlah besar panas oksidasi; di sisi lain, oksida cair dan lelehan dikeluarkan dari zona reaksi untuk membentuk potongan pada logam. Karena reaksi oksidasi selama proses pemotongan menghasilkan panas dalam jumlah besar, energi yang dibutuhkan untuk pemotongan oksigen laser hanya 1/2 dari energi pemotongan leleh, dan kecepatan pemotongan jauh lebih besar daripadapemotongan uap laser dan pemotongan leleh.

 

(4) Pemotongan patahan yang terkendali

Untuk bahan rapuh yang mudah rusak oleh panas, sinar laser berdensitas tinggi digunakan untuk memindai permukaan bahan rapuh tersebut untuk menguapkan alur kecil saat bahan dipanaskan, dan kemudian tekanan tertentu diterapkan untuk menghasilkan kinerja tinggi. kecepatan, pemotongan yang dapat dikontrol melalui pemanasan sinar laser. Materi akan terbelah sepanjang alur-alur kecil. Prinsip proses pemotongan ini adalah sinar laser memanaskan area lokal​​material yang rapuh, menyebabkan gradien termal yang besar dan deformasi mekanis yang parah di area tersebut, yang menyebabkan terbentuknya retakan pada material. Selama gradien pemanasan yang seragam dipertahankan, sinar laser dapat memandu pembentukan dan perambatan retakan ke arah mana pun yang diinginkan. Rekahan terkendali memanfaatkan distribusi suhu curam yang dihasilkan selama pembuatan bentukan laser untuk menghasilkan tegangan termal lokal pada material rapuh yang menyebabkan material pecah. sepanjang alur kecil. Perlu dicatat bahwa pemotongan patah terkontrol ini tidak cocok untuk memotong sudut tajam dan jahitan sudut. Memotong bentuk tertutup ekstra besar juga tidak mudah untuk berhasil. Kecepatan potong patah terkontrol cepat dan tidak memerlukan tenaga yang terlalu tinggi, selain itu akan menyebabkan permukaan benda kerja meleleh dan merusak tepi jahitan pemotongan. Parameter kontrol utama adalah kekuatan laser dan ukuran titik.