1. Förångad skärning.
I skärningsprocessen för laserförgasning är hastigheten på materialytemperaturen som stiger till kokpunktstemperaturen så snabb att det räcker för att undvika smältning orsakad av värmeledning, så en del av materialet förångas till ånga och försvinner, och en del av material sprutas från botten av slitsen med hjälpgas. Flödet blåser bort. I detta fall krävs mycket hög lasereffekt.
För att förhindra att materialånga kondenserar på slitsväggen får materialets tjocklek inte överstiga laserstrålens diameter kraftigt. Denna process är därför endast lämplig för applikationer där avlägsnande av smält material måste undvikas. Denna bearbetning används faktiskt bara i områden där järnbaserade legeringar är mycket små.
Denna process kan inte användas för material som trä och viss keramik som inte är i smält tillstånd och därför är osannolikt att tillåta materialångan att åter kondenseras. Dessutom kräver dessa material vanligtvis tjockare snitt. Vid skärning av lasergasning beror det optimala strålfokuset på materialtjockleken och strålkvaliteten. Laserkraften och förångningsvärmen har bara ett visst inflytande på den optimala fokuspositionen. Vid en viss tjocklek på arket är den maximala skärhastigheten omvänt proportionell mot materialets förångningstemperatur. Den erforderliga lasereffektdensiteten är större än 108W/cm2 och beror på materialet, skärdjupet och strålfokuspositionen. Vid en viss plåttjocklek, förutsatt tillräcklig lasereffekt, begränsas den maximala skärhastigheten av gasstrålehastigheten.
2. Smältning och skärning.
Vid lasersmältning och skärning smälts arbetsstycket delvis och det smälta materialet sprutas ut med hjälp av luftflöde. Eftersom materialöverföringen endast sker i flytande tillstånd kallas processen för lasersmältning och skärning.
Laserstrålen matchas med en inert skärgas med hög renhet för att driva det smälta materialet bort från tappen, och själva gasen deltar inte i skärningen. Lasersmältande skärning kan få en högre skärhastighet än förgasning. Energin som krävs för förgasning är vanligtvis högre än den energi som krävs för att smälta materialet. Vid lasersmältning och skärning absorberas laserstrålen endast delvis. Den maximala skärhastigheten ökar med ökningen av lasereffekten och minskar nästan omvänt med ökningen av plåtens tjocklek och ökningen av materialets smälttemperatur. När det gäller en viss lasereffekt är den begränsande faktorn lufttrycket vid slitsen och materialets värmeledningsförmåga. Lasersmältning och skärning kan erhålla oxidationsfria snitt för järnmaterial och titanmetaller. Laserkraftstätheten som ger smältning men inte förgasning är mellan 104W/cm2 ～ 105W/cm2 för stålmaterial.
3. Oxidationssmältande skärning (laserflammeskärning).
Smältskärning använder vanligtvis inert gas. Om det ersätts av syre eller andra aktiva gaser, antänds materialet under laserstrålens bestrålning, och en hård kemisk reaktion uppstår med syre för att generera en annan värmekälla för att ytterligare värma materialet, som kallas oxidativ smältskärning.
På grund av denna effekt, för konstruktionsstål med samma tjocklek, är skärhastigheten som kan erhållas med denna metod högre än för smältning. Å andra sidan kan denna metod ha sämre skärkvalitet jämfört med fusionskärning. Faktum är att den kommer att producera bredare skär, tydlig grovhet, ökad värmepåverkad zon och sämre kantkvalitet. Laserflamskärning är inte bra vid bearbetning av precisionsmodeller och skarpa hörn (det finns risk för att de skarpa hörnen bränner av). En pulserad laser kan användas för att begränsa den termiska påverkan, och laserns effekt bestämmer skärhastigheten. När det gäller en viss lasereffekt är den begränsande faktorn syretillförsel och materialets värmeledningsförmåga.
4. Kontroll av sprickskärning.
För spröda material som lätt skadas av värme utförs höghastighets- och kontrollerbar skärning med laserstråleuppvärmning, som kallas kontrollerad sprickskärning. Huvudinnehållet i denna skärprocess är: laserstrålen värmer ett litet område av det spröda materialet, vilket orsakar en stor värmegradient och allvarlig mekanisk deformation i detta område, vilket leder till bildning av sprickor i materialet. Så länge en enhetlig uppvärmningsgradient upprätthålls kan laserstrålen styra sprickor i vilken önskad riktning som helst.
