1. Cắt hơi.
Trong quá trình cắt khí hóa laser, tốc độ nhiệt độ bề mặt vật liệu tăng lên đến nhiệt độ điểm sôi quá nhanh đến nỗi nó đủ để tránh tan chảy do dẫn nhiệt, do đó một phần của vật liệu bốc hơi thành hơi nước và biến mất, và một phần của vật liệu được phun từ dưới cùng của khe bằng khí phụ Dòng chảy thổi đi. Trong trường hợp này, năng lượng laser rất cao là cần thiết.
Để ngăn chặn hơi vật liệu ngưng tụ trên thành khe, độ dày của vật liệu không được vượt quá đường kính của chùm tia laser. Do đó, quá trình này chỉ phù hợp với các ứng dụng mà việc loại bỏ vật liệu nóng chảy phải tránh. Quá trình xử lý này thực sự chỉ được sử dụng ở những khu vực mà hợp kim dựa trên sắt rất nhỏ.
Quá trình này không thể được sử dụng cho các vật liệu như gỗ và một số gốm sứ không ở trạng thái nóng chảy và do đó không có khả năng cho phép hơi vật liệu phục hồi. Ngoài ra, những vật liệu này thường đòi hỏi những vết cắt dày hơn. Trong cắt khí hóa laser, sự tập trung chùm tia tối ưu phụ thuộc vào độ dày vật liệu và chất lượng chùm tia. Công suất laser và sức nóng của bốc hơi chỉ có ảnh hưởng nhất định đến vị trí lấy nét tối ưu. Trong trường hợp độ dày nhất định của tấm, tốc độ cắt tối đa tỷ lệ nghịch với nhiệt độ bốc hơi của vật liệu. Mật độ năng lượng laser cần thiết lớn hơn 108W / cm2 và phụ thuộc vào vật liệu, độ sâu cắt và vị trí lấy nét chùm tia. Trong trường hợp độ dày tấm nhất định, giả sử đủ năng lượng laser, tốc độ cắt tối đa bị giới hạn bởi tốc độ phản lực khí.
2. Làm tan chảy và cắt.
Trong quá trình nóng chảy và cắt laser, phôi bị tan chảy một phần và vật liệu nóng chảy được phun ra với sự trợ giúp của luồng không khí. Bởi vì việc chuyển vật liệu chỉ xảy ra ở trạng thái lỏng của nó, quá trình này được gọi là laser nóng chảy và cắt.
Chùm tia laser được kết hợp với một khí cắt trơ có độ tinh khiết cao để đẩy vật liệu tan chảy ra khỏi lề đường, và bản thân khí không tham gia vào việc cắt. Cắt tan chảy laser có thể có tốc độ cắt cao hơn so với cắt khí hóa. Năng lượng cần thiết cho khí hóa thường cao hơn năng lượng cần thiết để làm tan chảy vật liệu. Trong quá trình làm tan chảy và cắt laser, chùm tia laser chỉ được hấp thụ một phần. Tốc độ cắt tối đa tăng theo sự gia tăng của công suất laser, và giảm gần như nghịch với sự gia tăng độ dày của tấm và sự gia tăng nhiệt độ nóng chảy của vật liệu. Trong trường hợp của một công suất laser nhất định, yếu tố giới hạn là áp suất không khí ở khe và độ dẫn nhiệt của vật liệu. Laser tan chảy và cắt có thể có được vết rạch không oxy hóa cho vật liệu sắt và kim loại titan. Mật độ năng lượng laser tạo ra sự tan chảy nhưng không khí hóa là từ 104W / cm2 ~ 105W / cm2 đối với vật liệu thép.
3. Cắt tan oxy hóa (cắt ngọn lửa laser).
Cắt tan chảy thường sử dụng khí trơ. Nếu nó được thay thế bằng oxy hoặc các khí hoạt động khác, vật liệu được đốt cháy dưới sự chiếu xạ của chùm tia laser, và một phản ứng hóa học dữ dội xảy ra với oxy để tạo ra một nguồn nhiệt khác để làm nóng thêm vật liệu, được gọi là cắt tan oxy hóa .
Do hiệu ứng này, đối với thép kết cấu có cùng độ dày, tốc độ cắt có thể thu được bằng phương pháp này cao hơn so với cắt tan chảy. Mặt khác, phương pháp này có thể có chất lượng cắt giảm kém hơn so với cắt nhiệt hạch. Trên thực tế, nó sẽ tạo ra kerf rộng hơn, độ nhám rõ ràng, khu vực bị ảnh hưởng bởi nhiệt và chất lượng cạnh tồi tệ hơn. Cắt ngọn lửa laser không tốt khi xử lý các mô hình chính xác và các góc sắc nét (có nguy cơ đốt cháy các góc nhọn). Một laser xung có thể được sử dụng để hạn chế ảnh hưởng nhiệt, và sức mạnh của laser xác định tốc độ cắt. Trong trường hợp của một công suất laser nhất định, yếu tố hạn chế là việc cung cấp oxy và độ dẫn nhiệt của vật liệu.
4. Kiểm soát cắt gãy xương.
Đối với các vật liệu giòn dễ bị hư hỏng do nhiệt, cắt tốc độ cao và có thể kiểm soát được thực hiện bằng cách sưởi ấm chùm tia laser, được gọi là cắt gãy có kiểm soát. Nội dung chính của quá trình cắt này là: chùm tia laser làm nóng một khu vực nhỏ của vật liệu giòn, gây ra độ dốc nhiệt lớn và biến dạng cơ học nghiêm trọng trong khu vực này, dẫn đến sự hình thành các vết nứt trong vật liệu. Miễn là một gradient sưởi ấm đồng đều được duy trì, chùm tia laser có thể hướng dẫn các vết nứt theo bất kỳ hướng mong muốn nào.
