1. قطع التبخير
أثناء عملية القطع بالتغويز بالليزر ، ترتفع درجة حرارة سطح المادة إلى درجة حرارة نقطة الغليان بسرعة كبيرة بحيث تكون كافية لتجنب الذوبان الناجم عن التوصيل الحراري ، لذلك يتبخر جزء من المادة إلى بخار ويختفي ، وجزء من المادة يخرج من قاع الشق بواسطة الغاز المساعد ، ينفجر التدفق بعيدًا. تتطلب هذه الحالة طاقة ليزر عالية جدًا.
لمنع تكثف بخار المواد على جدران الشق ، يجب ألا يتجاوز سمك المادة قطر شعاع الليزر بشكل كبير. لذلك فإن هذه العملية مناسبة فقط للتطبيقات التي يجب فيها تجنب تصريف المواد المنصهرة. يتم استخدام هذه الآلات عمليًا فقط في مناطق صغيرة من الاستخدام للسبائك القائمة على الحديد.
لا يمكن استخدام هذه العملية مع المواد ، مثل الخشب وبعض أنواع السيراميك ، التي لا تحتوي على حالة منصهرة وبالتالي فهي أقل احتمالًا للسماح لبخار المادة بالتكثف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه المواد عادةً ما تحقق قطعًا أكثر سمكًا. في قطع بخار الليزر ، يعتمد التركيز الأمثل للشعاع على سمك المادة وجودة الحزمة. قوة الليزر وحرارة التبخير لها تأثير معين فقط على موضع التركيز الأمثل. عندما يكون سمك اللوحة ثابتًا ، فإن سرعة القطع القصوى تتناسب عكسًا مع درجة حرارة تغويز المادة. كثافة طاقة الليزر المطلوبة أكبر من 108 واط / سم 2 وتعتمد على المادة وعمق القطع وموضع تركيز الحزمة. في حالة سماكة معينة للوحة ، بافتراض وجود طاقة ليزر كافية ، فإن سرعة القطع القصوى محدودة بسرعة الغاز النفاث.
2. الذوبان والقطع
في قطع الانصهار بالليزر ، يتم صهر قطعة العمل جزئيًا ويتم إخراج المادة المنصهرة عن طريق تدفق الهواء. نظرًا لأن نقل المادة يحدث فقط في حالتها السائلة ، فإن العملية تسمى القطع الانصهار بالليزر.
يقوم شعاع الليزر المقترن بغاز القطع الخامل عالي النقاء بإخراج المواد المنصهرة من الشق ، لكن الغاز نفسه لا يشارك في القطع. يمكن أن يحقق القطع المنصهر بالليزر سرعة قطع أعلى من القطع بالغويز. الطاقة المطلوبة للتغويز بشكل عام أعلى من تلك المطلوبة لإذابة المادة. في قطع الانصهار بالليزر ، يتم امتصاص شعاع الليزر جزئيًا فقط. تزداد سرعة القطع القصوى مع زيادة طاقة الليزر ، وتنخفض عكسيًا تقريبًا بما يتناسب مع زيادة سماكة الصفيحة ودرجة حرارة انصهار المادة. في حالة وجود طاقة ليزر معينة ، يكون العامل المحدد هو ضغط الهواء عند الشق والتوصيل الحراري للمادة. يمكن للقطع الصهر بالليزر الحصول على قطع خالية من الأكسدة لمواد الحديد ومعادن التيتانيوم. تتراوح كثافة طاقة الليزر التي تنتج الذوبان ولكن أقل من التغويز بين 104 وات / سم2و 105 واط / سم2للمواد الفولاذية.
3. القطع الصهر بالأكسدة (القطع باللهب بالليزر)
يستخدم القطع الانصهار بشكل عام غاز خامل. إذا تم استبداله بالأكسجين أو أي غاز نشط آخر ، يتم إشعال المادة تحت إشعاع شعاع الليزر ، ويحدث تفاعل كيميائي عنيف مع الأكسجين لتوليد مصدر حرارة آخر ، مما يزيد من تسخين المادة ، وهو ما يسمى قطع ذوبان الأكسدة. .
نتيجة لهذا التأثير ، يمكن الحصول على معدلات قطع أعلى باستخدام هذه الطريقة مقارنةً بالقطع الانصهار لنفس سماكة الفولاذ الإنشائي. من ناحية أخرى ، قد يكون لهذه الطريقة جودة قطع أقل من القطع الانصهار. إنها في الواقع تنتج شقوقًا أوسع ، وخشونة ملحوظة ، وزيادة في المنطقة المتأثرة بالحرارة ، وجودة حواف أضعف. القطع بلهب الليزر ضار بالنماذج الدقيقة والأركان الحادة (خطر حرق الزوايا الحادة). يمكن استخدام الليزر في الوضع النبضي للحد من التأثيرات الحرارية ، وتحدد قوة الليزر سرعة القطع. في حالة وجود طاقة ليزر معينة ، فإن العوامل المحددة هي إمداد الأكسجين والتوصيل الحراري للمادة.
4. التحكم في قطع الكسر
بالنسبة للمواد الهشة التي تتلف بسهولة بالحرارة ، يتم إجراء القطع عالي السرعة والقابل للتحكم عن طريق تسخين شعاع الليزر ، وهو ما يسمى القطع الكسر المتحكم فيه. المحتوى الرئيسي لعملية القطع هذه هو أن شعاع الليزر يسخن مساحة صغيرة من المواد الهشة ، مما يتسبب في تدرج حراري كبير وتشوه ميكانيكي شديد في هذه المنطقة ، مما يؤدي إلى تكوين تشققات في المادة. طالما يتم الحفاظ على تدرج تسخين منتظم ، يمكن لشعاع الليزر توجيه الشقوق في أي اتجاه مرغوب.