Laserové rezanie možno vykonať s pomocným plynom alebo bez neho, ktorý pomáha odstraňovať roztavený alebo vyparovaný materiál. Podľa rôznych použitých pomocných plynov možno rezanie laserom rozdeliť do štyroch kategórií: rezanie odparovaním, rezanie tavením, rezanie oxidačným tokom a rezanie s riadeným lomom.

 

(1) Rezanie odparovaním

Na ohrev obrobku sa používa laserový lúč s vysokou energetickou hustotou, vďaka čomu povrchová teplota materiálu rýchlo stúpa a vo veľmi krátkom čase dosiahne bod varu materiálu, čo stačí na to, aby sa zabránilo roztaveniu spôsobenému vedením tepla. Materiál sa začne vyparovať a časť materiálu sa vyparí na paru a zmizne. Rýchlosť prúdenia týchto pár je veľmi rýchla. Zatiaľ čo sú výpary vypudzované, časť materiálu je odfúknutá zo spodnej časti štrbiny pomocným prúdom plynu ako ejekcie, čím sa vytvorí štrbina na materiáli. Počas procesu rezania odparovaním para odoberá roztavené častice a umyté nečistoty a vytvára otvory. Počas procesu odparovania asi 40 % materiálu zmizne ako para, pričom 60 % materiálu sa odstráni prúdom vzduchu vo forme roztavených kvapiek. Výparné teplo materiálu je vo všeobecnosti veľmi veľké, takže rezanie výparom laserom vyžaduje veľký výkon a hustotu výkonu. Niektoré materiály, ktoré sa nedajú roztaviť, ako je drevo, uhlíkové materiály a niektoré plasty, sa týmto spôsobom režú do tvarov. Rezanie laserovou parou sa väčšinou používa na rezanie extrémne tenkých kovových materiálov a nekovových materiálov (ako je papier, látka, drevo , plast a guma atď.).

 

(2) Rezanie tavením

Kovový materiál sa taví zahrievaním laserovým lúčom. Keď hustota výkonu dopadajúceho laserového lúča prekročí určitú hodnotu, vnútro materiálu, kde je lúč ožarovaný, sa začne vyparovať a vytvárať diery. Akonáhle sa takáto diera vytvorí, pôsobí ako čierne teleso a absorbuje všetku energiu dopadajúceho lúča. Malý otvor je obklopený stenou roztaveného kovu a potom sa cez trysku koaxiálnu s lúčom rozprašuje neoxidačný plyn (Ar, He, N atď.). Silný tlak plynu spôsobí, že sa tekutý kov okolo otvoru vypustí. Keď sa obrobok pohybuje, malý otvor sa synchrónne pohybuje v smere rezu, aby vytvoril rez. Laserový lúč pokračuje pozdĺž prednej hrany rezu a roztavený materiál je odfukovaný z rezu kontinuálnym alebo pulzujúcim spôsobom. Laserové tavné rezanie nevyžaduje úplné odparenie kovu a potrebná energia je iba 1/10 odparovacieho rezania. Laserové tavné rezanie sa používa hlavne na rezanie niektorých materiálov, ktoré nie sú ľahko oxidovateľné alebo aktívne kovy, ako je nehrdzavejúca oceľ, titán, hliník a ich zliatiny.

 

(3) Rezanie oxidačným tokom

Princíp je podobný ako pri kyslíkovo-acetylénovom rezaní. Používa laser ako zdroj predhrievania a kyslík alebo iný aktívny plyn ako rezný plyn. Na jednej strane fúkaný plyn prechádza oxidačnou reakciou s rezným kovom a uvoľňuje veľké množstvo oxidačného tepla; na druhej strane sa roztavený oxid a tavenina vyfukujú z reakčnej zóny, aby sa vytvoril zárez v kove. Pretože oxidačná reakcia počas procesu rezania vytvára veľké množstvo tepla, energia potrebná na laserové rezanie kyslíkom je iba 1/2 energie rezania tavením a rýchlosť rezania je oveľa vyššia akolaserové rezanie parou a rezanie tavením.

 

(4) Riadené rezanie zlomenín

V prípade krehkých materiálov, ktoré sa ľahko poškodia teplom, sa laserový lúč s vysokou hustotou energie používa na skenovanie povrchu krehkého materiálu, aby sa odparila malá drážka, keď sa materiál zahrieva, a potom sa aplikuje určitý tlak, aby sa dosiahol vysoký rýchlosť, regulovateľné rezanie pomocou ohrevu laserovým lúčom. Materiál sa rozdelí pozdĺž malých drážok. Princíp tohto procesu rezania spočíva v tom, že laserový lúč ohrieva miestnu oblasťnakrehký materiál, čo spôsobuje veľký tepelný gradient a silnú mechanickú deformáciu v oblasti, čo vedie k tvorbe trhlín v materiáli. Pokiaľ je udržiavaný rovnomerný gradient ohrevu, laserový lúč môže viesť tvorbu a šírenie trhlín v akomkoľvek požadovanom smere. Riadený zlom využíva strmú distribúciu teploty generovanú počas laserového vrúbkovania na vytvorenie lokálneho tepelného napätia v krehkom materiáli, ktoré spôsobí zlomenie materiálu. pozdĺž malých drážok. Treba poznamenať, že toto riadené rezanie zlomu nie je vhodné na rezanie ostrých rohov a rohových švov. Rezanie extra veľkých uzavretých tvarov tiež nie je ľahké úspešne dosiahnuť. Rezná rýchlosť riadeného lomu je rýchla a nevyžaduje príliš vysoký výkon, inak spôsobí roztavenie povrchu obrobku a poškodenie okraja rezného švu. Hlavnými riadiacimi parametrami sú výkon lasera a veľkosť bodu.