Smältskärning
Smältskärning är att värma materialet med en infallande laserstråle. När laserstrålens effekttäthet överstiger ett visst värde kommer den bestrålade delen av materialet att börja avdunsta internt och bilda små hål. Sådana hål kommer att absorbera energin från laserstrålen ytterligare och smälta metallväggen som skyddar dem. Samtidigt tar hjälpluftflödet koaxiellt med balken bort det smälta materialet runt hålet. Med arbetsstyckets rörelse kan en slits skäras på metallytan.
Förångningsskärning
Förångningsskärning kräver högre laserstråleeffekt än smältskärning. Under bestrålningen av en sådan stråle kan det skurna materialet direkt nå kokpunkten utan att smälta. På så sätt kan materialet försvinna i tillståndet av ånga, och ångan tar bort de smälta partiklarna och skurskräpet och bildar på så sätt hål. I förångningsprocessen försvinner cirka 40 procent av materialen som ånga, medan ytterligare 60 procent av materialen drivs bort av luftflödet i form av droppar, som kommer att blåsas bort från botten av slitsen som utstötning. Under bearbetningsprocessen kan du stöta på många material som inte kan smältas, såsom trä- och kolmaterial, som kan bearbetas genom denna skärprocess.
Oxidativ smältning
Smältskärning använder aktiva gaser som syre som hjälpgasflöde. Under skärning värms materialets yta upp till antändningstemperaturen under laserstrålens bestrålning, och sedan uppstår en hård förbränningsreaktion med syre och en stor mängd värme frigörs. Denna värme kommer att värma materialet för att bilda ett litet hål fyllt med ånga inuti, och smälta metallväggen som omger det lilla hålet.
Förbränningshastigheten av metall i syre styrs av överföringen av förbränningsämnen till slagg, eftersom hastigheten för syrediffusion genom slagg till framsidan av antändningen direkt kommer att avgöra förbränningshastigheten. Ju högre syreflödet är, desto mer intensiv är förbränningsreaktionen. Samtidigt, desto snabbare avlägsnas slaggen, och en högre skärhastighet kan uppnås. Naturligtvis, ju högre syreflödeshastigheten är, desto bättre, eftersom för hög flödeshastighet kan leda till snabb kylning av reaktionsprodukten vid slitsutloppet, dvs metalloxid, vilket är mycket skadligt för skärkvaliteten.
I denna skärprocess finns det två värmekällor för smältning av metall, den ena är värmen som genereras av laserbestrålning och den andra är värmen som genereras av den kemiska reaktionen mellan syre och metall. Det uppskattas att vid skärning av stålmaterial står värmen som frigörs vid oxidationsreaktionen för cirka 60 procent av den totala energi som krävs för skärning. Därför bör förbränningshastigheten för syre och rörelsehastigheten för laserstrålen beräknas exakt för att uppnå en perfekt matchning. Om förbränningshastigheten för syre är högre än laserstrålens rörelsehastighet, verkar slitsen bred och grov. Om laserstrålen rör sig snabbare än syrets förbränningshastighet blir den resulterande slitsen smal och jämn.
Kontrollfraktur
Frakturkontroll är att skära materialet med hög hastighet och styrbart genom uppvärmning med en laserstråle. Denna process är mycket effektiv för spröda material som lätt kan skadas av värme. Den specifika processen är: uppvärmning av ett litet område av sprött material med en laserstråle, vilket orsakar en stor termisk gradient och allvarlig mekanisk deformation i området, vilket resulterar i att det bildas sprickor i materialet. Så länge som den enhetliga uppvärmningsgradienten bibehålls kan laserstrålen styra sprickan i vilken riktning som helst.
Det är värt att notera att denna kontrollerade brottskärning inte är lämplig för skärning av spetsiga vinklar och hörnkanter. Det är inte lätt att lyckas skära superstora slutna former. Kontrollera brottskärhastigheten och behöver inte för hög effekt, annars kommer det att få arbetsstyckets yta att smälta och skada skäreggen. De viktigaste styrparametrarna är laserkraft och punktstorlek.