Κοπή τήξης
Η κοπή τήξης είναι η θέρμανση του υλικού με προσπίπτουσα δέσμη λέιζερ. Όταν η πυκνότητα ισχύος της δέσμης λέιζερ υπερβεί μια ορισμένη τιμή, το ακτινοβολημένο μέρος του υλικού θα αρχίσει να εξατμίζεται εσωτερικά, σχηματίζοντας έτσι μικρές τρύπες. Τέτοιες τρύπες θα απορροφήσουν περαιτέρω την ενέργεια της δέσμης λέιζερ και θα λιώσουν το μεταλλικό τοίχωμα που τις προστατεύει. Ταυτόχρονα, η βοηθητική ροή αέρα ομοαξονικά με τη δοκό αφαιρεί το λιωμένο υλικό γύρω από την τρύπα. Με την κίνηση του τεμαχίου εργασίας, μπορεί να κοπεί μια σχισμή στη μεταλλική επιφάνεια.
Κοπή εξάτμισης
Η κοπή με εξάτμιση απαιτεί μεγαλύτερη ισχύ δέσμης λέιζερ από την κοπή με τήξη. Κάτω από την ακτινοβολία μιας τέτοιας δέσμης, το κομμένο υλικό μπορεί να φτάσει απευθείας στο σημείο βρασμού χωρίς να λιώσει. Με αυτόν τον τρόπο, το υλικό μπορεί να εξαφανιστεί στην κατάσταση του ατμού και ο ατμός απομακρύνει τα λιωμένα σωματίδια και τα υπολείμματα καθαρισμού, σχηματίζοντας έτσι τρύπες. Κατά τη διαδικασία της εξάτμισης, περίπου το 40 τοις εκατό των υλικών εξαφανίζονται ως ατμός, ενώ ένα άλλο 60 τοις εκατό των υλικών απομακρύνονται από τη ροή του αέρα με τη μορφή σταγονιδίων, τα οποία θα εκτιναχθούν μακριά από το κάτω μέρος της σχισμής ως εκτίναξη. Κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας, μπορεί να συναντήσετε πολλά υλικά που δεν μπορούν να λιώσουν, όπως ξύλο και υλικά άνθρακα, τα οποία μπορούν να υποστούν επεξεργασία με αυτή τη διαδικασία κοπής.
Οξειδωτική τήξη
Η κοπή τήξης χρησιμοποιεί ενεργά αέρια όπως το οξυγόνο ως βοηθητική ροή αερίου. Κατά τη διάρκεια της κοπής, η επιφάνεια του υλικού θερμαίνεται στη θερμοκρασία ανάφλεξης υπό την ακτινοβολία της δέσμης λέιζερ και στη συνέχεια εμφανίζεται μια έντονη αντίδραση καύσης με οξυγόνο και απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Αυτή η θερμότητα θα θερμάνει το υλικό για να σχηματίσει μια μικρή τρύπα γεμάτη με ατμό μέσα και θα λιώσει το μεταλλικό τοίχωμα που περιβάλλει τη μικρή τρύπα.
Ο ρυθμός καύσης του μετάλλου στο οξυγόνο ελέγχεται από τη μεταφορά των ουσιών καύσης σε σκωρία, επειδή η ταχύτητα της διάχυσης του οξυγόνου μέσω της σκωρίας στο μπροστινό μέρος της ανάφλεξης θα καθορίσει άμεσα τον ρυθμό καύσης. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής οξυγόνου, τόσο πιο έντονη είναι η αντίδραση καύσης. Ταυτόχρονα, όσο πιο γρήγορα αφαιρείται η σκωρία και μπορεί να επιτευχθεί μεγαλύτερη ταχύτητα κοπής. Φυσικά, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής οξυγόνου, τόσο το καλύτερο, επειδή ο πολύ γρήγορος ρυθμός ροής μπορεί να οδηγήσει σε γρήγορη ψύξη του προϊόντος αντίδρασης στην έξοδο της σχισμής, δηλαδή σε οξείδιο μετάλλου, το οποίο είναι πολύ επιζήμιο για την ποιότητα κοπής.
Σε αυτή τη διαδικασία κοπής, υπάρχουν δύο πηγές θερμότητας για την τήξη του μετάλλου, η μία είναι η θερμότητα που παράγεται από την ακτινοβολία λέιζερ και η άλλη είναι η θερμότητα που παράγεται από τη χημική αντίδραση μεταξύ οξυγόνου και μετάλλου. Υπολογίζεται ότι κατά την κοπή υλικών χάλυβα, η θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση οξείδωσης αντιπροσωπεύει περίπου το 60 τοις εκατό της συνολικής ενέργειας που απαιτείται για την κοπή. Επομένως, η ταχύτητα καύσης του οξυγόνου και η ταχύτητα κίνησης της δέσμης λέιζερ θα πρέπει να υπολογίζονται με ακρίβεια για να επιτευχθεί μια τέλεια αντιστοιχία. Εάν η ταχύτητα καύσης του οξυγόνου είναι υψηλότερη από την ταχύτητα κίνησης της δέσμης λέιζερ, η σχισμή εμφανίζεται φαρδιά και τραχιά. Εάν η δέσμη λέιζερ κινείται ταχύτερα από την ταχύτητα καύσης του οξυγόνου, η σχισμή που προκύπτει είναι στενή και λεία.
Κάταγμα ελέγχου
Ο έλεγχος θραύσης είναι η κοπή του υλικού με υψηλή ταχύτητα και ελεγχόμενη με θέρμανση με δέσμη λέιζερ. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ αποτελεσματική για εύθραυστα υλικά που είναι εύκολο να καταστραφούν από τη θερμότητα. Η συγκεκριμένη διαδικασία είναι: θέρμανση μικρής περιοχής εύθραυστου υλικού με δέσμη λέιζερ, προκαλώντας μεγάλη θερμική κλίση και σοβαρή μηχανική παραμόρφωση στην περιοχή, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ρωγμών στο υλικό. Εφόσον διατηρείται η ομοιόμορφη κλίση θέρμανσης, η δέσμη λέιζερ μπορεί να καθοδηγήσει τη ρωγμή προς οποιαδήποτε επιθυμητή κατεύθυνση.
Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η κοπή ελεγχόμενης θραύσης δεν είναι κατάλληλη για κοπή οξειών γωνιών και γωνιακών άκρων. Δεν είναι εύκολο να πετύχεις να κόψεις σούπερ μεγάλα κλειστά σχήματα. Ελέγξτε την ταχύτητα κοπής κατά τη θραύση και δεν χρειάζεστε πολύ υψηλή ισχύ, διαφορετικά θα προκαλέσει την τήξη της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και την καταστροφή της κοπτικής ακμής. Οι κύριες παράμετροι ελέγχου είναι η ισχύς λέιζερ και το μέγεθος του σημείου.