Vaporizacijsko sečenje
Pod zagrevanjem laserskog snopa velike gustine snage, brzina kojom površinska temperatura materijala raste do tačke ključanja je toliko brza da je dovoljna da se izbegne topljenje izazvano provođenjem toplote, pa deo materijala isparava u paru i nestaje , a dio materijala se oduva sa dna proreza kao izbacivanje strujom pomoćnog plina. Neki materijali koji se ne mogu istopiti, kao što su drvo, karbonski materijali i neki plastični materijali, seku se i formiraju ovom metodom rezanja isparavanjem.
Tokom procesa rezanja vaporizacijom, para oduzima otopljene čestice i ispire ostatke stvarajući rupe. Tokom procesa isparavanja, oko 40% materijala se pretvara u paru i nestaje, dok se 60% materijala odbacuje strujanjem vazduha u obliku rastopljenih kapljica.
Rezanje topljenjem
Kada gustina snage upadnog laserskog snopa pređe određenu vrijednost, materijal unutar točke zračenja zraka počinje da isparava i formira rupu. Jednom kada se ova mala rupa formira, ona će apsorbirati svu energiju upadnog snopa kao crno tijelo. Mala rupa je okružena zidom od rastopljenog metala, a zatim pomoćni protok zraka koaksijalan sa snopom odvodi rastopljeni materijal oko rupe. Kako se radni komad pomiče, mala rupa se pomiče sinhrono u smjeru rezanja i formira prorez. Laserski snop nastavlja da zrači duž prednje ivice proreza, a rastopljeni materijal se kontinuirano ili pulsirajući otpuhuje iz proreza.
Oksidacijsko topljenje
Rezanje topljenjem uglavnom koristi inertni plin. Ako se zamijeni kisikom ili drugim aktivnim plinovima, materijal se zapali pod zračenjem laserskog snopa, a dolazi do burne kemijske reakcije s kisikom da bi se proizveo drugi izvor topline, koji se naziva oksidacijsko topljenje rezanja. Konkretan opis je sljedeći:
⑴ Površina materijala se brzo zagrijava do temperature paljenja pod zračenjem laserskog snopa, a zatim dolazi do burne reakcije sagorijevanja s kisikom, oslobađajući veliku količinu topline. Pod djelovanjem te topline unutar materijala se formiraju male rupe ispunjene parom, a male rupe su okružene zidovima od rastopljenog metala.
⑵ Prenos zapaljenog materijala u zguru kontroliše brzinu sagorevanja kiseonika i metala. Istovremeno, brzina kojom kiseonik difunduje kroz šljaku do fronta paljenja takođe ima veliki uticaj na brzinu sagorevanja. Što je veći protok kiseonika, brža je hemijska reakcija sagorevanja i uklanjanje šljake. Naravno, što je veća brzina protoka kiseonika, to bolje, jer će prebrza brzina protoka dovesti do brzog hlađenja produkta reakcije, odnosno metalnog oksida, na izlazu iz proreza, što je takođe štetno za kvalitet rezanja.
⑶ Očigledno, postoje dva izvora toplote u procesu rezanja oksidacionim topljenjem, naime energija laserskog zračenja i toplotna energija nastala hemijskom reakcijom kiseonika i metala. Procjenjuje se da pri rezanju čelika toplina oslobođena reakcijom oksidacije čini oko 60% ukupne energije potrebne za rezanje.
Očigledno, u poređenju sa inertnim gasom, korišćenje kiseonika kao pomoćnog gasa može postići veću brzinu rezanja.
⑷ U procesu rezanja oksidacijskim topljenjem sa dva izvora topline, ako je brzina gorenja kisika veća od brzine kretanja laserskog snopa, prorez izgleda širok i grub. Ako je brzina kretanja laserskog snopa veća od brzine sagorevanja kiseonika, rezultujući prorez je uzak i gladak.
Kontrolisani prelom
Za krhke materijale koji se lako oštećuju toplinom, brzo i kontrolirano rezanje grijanjem laserskim snopom naziva se kontrolirano rezanje loma. Glavni sadržaj ovog procesa rezanja je: laserski snop zagrijava malu površinu krhkog materijala, uzrokujući veliki toplinski gradijent i ozbiljne mehaničke deformacije u tom području, što dovodi do pukotina u materijalu. Sve dok je gradijent zagrijavanja uravnotežen, laserski snop može voditi pukotinu da se formira u bilo kojem željenom smjeru.
Treba napomenuti da ovo sečenje kontrolisanog loma nije pogodno za rezanje oštrih uglova i kutnih proreza. Također nije lako uspjeti u rezanju izuzetno velikih zatvorenih oblika. Brzo kontrolirajte brzinu rezanja loma i nije potrebna prevelika snaga, inače će uzrokovati topljenje površine obratka i oštećenje ruba proreza. Njegovi glavni kontrolni parametri su snaga lasera i veličina tačke.
