Pjovimas lazeriu gali būti daroma su pagalbinėmis dujomis arba be jų, kad būtų lengviau pašalinti išsilydžiusias ar išgaravusias medžiagas. Pagal įvairias naudojamas pagalbines dujas pjovimas lazeriu gali būti suskirstytas į keturias kategorijas: garinimo pjovimas, lydymosi pjovimas, oksidacijos srauto pjovimas ir kontroliuojamas lūžių pjovimas.

 

(1) Garinimo pjovimas

Ruošinio šildymui naudojamas didelio energijos tankio lazerio spindulys, dėl kurio medžiagos paviršiaus temperatūra greitai pakyla ir per labai trumpą laiką pasiekia medžiagos virimo tašką, kurio pakanka, kad būtų išvengta lydymosi, kurį sukelia šilumos laidumas. Medžiaga pradeda garuoti, o dalis medžiagos išgaruoja į garus ir išnyksta. Šių garų išmetimo greitis yra labai greitas. Kol garai išstumiami, dalis medžiagos pagalbiniu dujų srautu nupučiama nuo plyšio apačios ir susidaro plyšys ant medžiagos. Garinimo pjovimo proceso metu garai pašalina išsilydžiusias daleles ir išplautas šiukšles, suformuodami skylutes. Garinimo proceso metu apie 40% medžiagos išnyksta kaip garai, o 60% medžiagos pašalinama oro srautu išlydytų lašelių pavidalu. Medžiagos garavimo šiluma paprastai yra labai didelė, todėl pjovimui lazeriu reikia didelės galios ir galios tankio. Kai kurios medžiagos, kurių negalima išlydyti, pvz., mediena, anglies medžiagos ir tam tikri plastikai, šiuo metodu supjaustomos į formas. Pjovimas garais lazeriu dažniausiai naudojamas itin plonoms metalinėms ir nemetalinėms medžiagoms (tokioms kaip popierius, audinys, mediena) pjaustyti. , plastikas ir guma ir kt.).

 

(2) Lydymosi pjovimas

Metalo medžiaga išlydoma kaitinant lazerio spinduliu. Kai krintančio lazerio spindulio galios tankis viršija tam tikrą vertę, medžiagos vidus, kuriame spinduliuojamas spindulys, pradeda išgaruoti ir susidaro skylės. Susidarius tokiai skylei, ji veikia kaip juodas kūnas ir sugeria visą krintančio pluošto energiją. Nedidelė skylutė apjuosiama išlydyto metalo sienele, o po to per purkštuką koaksialiai su sija išpurškiamos neoksiduojančios dujos (Ar, He, N ir kt.). Dėl stipraus dujų slėgio išleidžiamas skystas metalas aplink skylę. Kai ruošinys juda, maža skylė sinchroniškai juda pjovimo kryptimi, kad susidarytų pjūvis. Lazerio spindulys tęsiasi palei priekinį pjūvio kraštą, o išlydyta medžiaga nenutrūkstamai arba pulsuojant nupučiama nuo pjūvio. Pjovimas lazeriu nereikalauja visiško metalo išgarinimo, o reikalinga energija yra tik 1/10 garinimo pjovimo. Pjovimas lazeriu dažniausiai naudojamas pjaustyti kai kurias medžiagas, kurios nėra lengvai oksiduojamos arba aktyvūs metalai, pavyzdžiui, nerūdijantis plienas, titanas, aliuminis ir jų lydiniai.

 

(3) Oksidacinio srauto pjovimas

Principas panašus į deguonies-acetileno pjovimą. Jis naudoja lazerį kaip pakaitinimo šilumos šaltinį ir deguonį ar kitas aktyvias dujas kaip pjovimo dujas. Viena vertus, pučiamose dujose vyksta oksidacijos reakcija su pjovimo metalu ir išskiriamas didelis oksidacijos šilumos kiekis; kita vertus, išlydytas oksidas ir lydalas išpučiami iš reakcijos zonos, kad susidarytų pjūvis metale. Kadangi oksidacijos reakcija pjovimo proceso metu sukuria didelį šilumos kiekį, lazeriniam pjovimui deguonimi reikia tik 1/2 energijos, o pjovimo greitis yra daug didesnis neipjovimas garais lazeriu ir lydymas.

 

(4) Kontroliuojamas lūžių pjovimas

Trapioms medžiagoms, kurias lengvai pažeidžia šiluma, didelio energijos tankio lazerio spindulys naudojamas trapios medžiagos paviršiui nuskaityti, kad kaitinant medžiagą išgaruotų mažas griovelis, o tada taikomas tam tikras slėgis, kad būtų atliktas didelis greitis, valdomas pjovimas per lazerio spindulio kaitinimą. Medžiaga suskils išilgai mažų griovelių. Šio pjovimo proceso principas yra tas, kad lazerio spindulys šildo vietinį plotą“.trapi medžiaga, sukelianti didelį šiluminį gradientą ir didelę mechaninę deformaciją šioje srityje, dėl kurios medžiagoje susidaro įtrūkimai. Kol išlaikomas vienodas šildymo gradientas, lazerio spindulys gali nukreipti įtrūkimų susidarymą ir plitimą bet kuria norima kryptimi. Kontroliuojamas lūžis naudoja staigų temperatūros pasiskirstymą, susidarantį lazerinio įpjovimo metu, kad trapioje medžiagoje susidarytų vietinis šiluminis įtempis, dėl kurio medžiaga sulūžtų. palei mažus griovelius. Reikėtų pažymėti, kad šis kontroliuojamas pertraukų pjovimas netinka aštriems kampams ir kampų siūlėms pjauti. Iškirpti itin dideles uždaras formas taip pat nelengva sėkmingai pasiekti. Kontroliuojamo lūžio pjovimo greitis yra greitas ir nereikalauja per didelės galios, kitaip ruošinio paviršius išsilydys ir sugadins pjovimo siūlės kraštą. Pagrindiniai valdymo parametrai yra lazerio galia ir taško dydis.