1. بخار برش.
در فرایند برش گازی سازی لیزر، سرعت افزایش دمای سطح مواد به دمای نقطه جوش آنقدر سریع است که برای جلوگیری از ذوب ناشی از هدایت گرما کافی است، بنابراین بخشی از ماده به بخار بخار می شود و ناپدید می شود و بخشی از ماده از پایین شکاف توسط گاز کمکی پاشیده می شود جریان از بین می رود. در این حالت به قدرت لیزر بسیار بالایی نیاز است.
برای جلوگیری از چانسه شدن بخار مواد بر روی دیواره شکاف، ضخامت ماده نباید تا حد زیادی از قطر پرتو لیزر تجاوز کند. بنابراین این فرایند تنها برای کاربردهایی مناسب است که در آن ها باید از حذف مواد مذاب اجتناب شود. این پردازش در واقع تنها در مناطقی استفاده می شود که در آن ها، آليهای مبتنی بر آهن، بسیار کوچک هستند.
این فرایند نمی تواند برای موادی مانند چوب و سرامیک های خاصی که در حالت مذاب نیستند استفاده شود و به همین دلیل بعید است اجازه دهد بخار مواد دوباره متراکم شود. علاوه بر این، این مواد معمولاً نیاز به بریدگی های ضخیم تری دارند. در برش گازی سازی لیزر، فوکوس پرتو بهینه به ضخامت مواد و کیفیت پرتو بستگی دارد. قدرت لیزر و گرمای بخارسازی تنها تأثیر خاصی بر موقعیت فوکوس مطلوب دارند. در مورد ضخامت خاصی از ورق، حداکثر سرعت برش به طور معکوس متناسب با دمای بخار شدن ماده است. چگالی توان لیزر مورد نیاز بیشتر از ۱۰۸W/cm2 است و به ماده، عمق برش و موقعیت فوکوس پرتو بستگی دارد. در مورد ضخامت ورق خاصی، با فرض قدرت لیزر کافی، حداکثر سرعت برش توسط سرعت جت گاز محدود می شود.
2. ذوب و برش.
در ذوب و برش لیزر، قطعه کار تا حدودی ذوب می شود و ماده مذاب به کمک جریان هوا پاشیده می شود. از آنجا که انتقال ماده تنها در حالت مایع آن رخ می دهد، فرایند ذوب لیزر و برش نامیده می شود.
پرتو لیزر با یک گاز برش بی اثر با خلوص بالا همسان می شود تا ماده ذوب شده را از کرف دور کند و خود گاز در برش شرکت نمی کند. برش ذوب لیزر می تواند سرعت برش بالاتری نسبت به برش گازی سازی دریافت کند. انرژی مورد نیاز برای گاز رسانی معمولاً بیشتر از انرژی مورد نیاز برای ذوب مواد است. در ذوب و برش لیزر، پرتو لیزر تنها تا حدی جذب می شود. حداکثر سرعت برش با افزایش قدرت لیزر افزایش می یابد، و با افزایش ضخامت ورق و افزایش دمای ذوب ماده تقریباً معکوس کاهش می یابد. در مورد یک قدرت لیزری خاص، عامل محدود کننده فشار هوا در شکاف و هدایت حرارتی ماده است. ذوب و برش لیزر می تواند برش های بدون اکسیداسیون برای مواد آهن و فلزات تیتانیوم به دست آورد. چگالی قدرت لیزر که ذوب را تولید می کند اما گازسازی نمی کند بین ۱۰۴W/cm2~105W/cm2 برای مواد فولادی است.
3. برش ذوب اکسیداسیون (برش شعله لیزر).
برش ذوب به طور کلی از گاز بی اثر استفاده می کند. اگر جایگزین اکسیژن یا دیگر گازهای فعال شود، ماده تحت تابش پرتو لیزر شعله ور می شود و واکنش شیمیایی شدیدی با اکسیژن رخ می دهد تا منبع گرمایی دیگری برای گرم کردن بیشتر ماده ایجاد شود که به آن برش ذوب اکسیداتیو می گویند.
با توجه به این اثر، برای فولاد ساختاری با ضخامت یکسان، نرخ برش که می تواند با این روش به دست آید بیشتر از برش ذوب است. از سوی دیگر، این روش ممکن است کیفیت برش بدتری نسبت به برش همجوشی داشته باشد. در واقع، آن را kerf گسترده تر تولید, ناهمی آشکار, افزایش منطقه تحت تاثیر گرما و کیفیت لبه بدتر. برش شعله لیزری در هنگام پردازش مدل های دقیق و گوشه های تیز خوب نیست (خطر سوزاندن گوشه های تیز وجود دارد). یک لیزر پالسی می تواند برای محدود کردن نفوذ حرارتی مورد استفاده قرار گیرد، و قدرت لیزر سرعت برش را تعیین می کند. در مورد یک قدرت لیزری خاص، عامل محدود کننده تأمین اکسیژن و هدایت حرارتی ماده است.
4. کنترل برش شکستگی.
برای مواد شکننده ای که به راحتی در اثر گرما آسیب می بینند، برش با سرعت بالا و قابل کنترل توسط گرمایش پرتو لیزر انجام می شود که به آن برش شکست کنترل شده می نامند. محتوای اصلی این فرایند برش عبارت است از: پرتو لیزر منطقه کوچکی از ماده شکننده را گرم می کند که باعث ایجاد گرادیان حرارتی بزرگ و تغییر شکل مکانیکی شدید در این منطقه می شود که منجر به تشکیل ترک در ماده می شود. تا زمانی که یک گرادیان گرمایش یکنواخت حفظ شود، پرتو لیزر می تواند ترک ها را در هر جهت مورد نظر هدایت کند.
