Η διαδικασία ελαφριάς κοπής χωρίζεται σε

Η διαδικασία ελαφριάς κοπής χωρίζεται σε:
1. Κοπή με εξάτμιση:
Υπό τη θέρμανση μιας δέσμης λέιζερ υψηλής πυκνότητας ισχύος, η θερμοκρασία της επιφάνειας του υλικού αυξάνεται απότομα μέχρι τη θερμοκρασία βρασμού, η οποία είναι επαρκής για να αποφευχθεί η τήξη που προκαλείται από τη θερμική αγωγιμότητα. Ως αποτέλεσμα, ένα μέρος του υλικού εξατμίζεται σε ατμό και εξαφανίζεται, ενώ άλλα απομακρύνονται με αέρα ως εκτοξευόμενα από τον πυθμένα της ραφής κοπής από μια βοηθητική ροή αερίου.
2. Κοπή τήξης:
Όταν η πυκνότητα ισχύος της προσπίπτουσας δέσμης λέιζερ υπερβεί μια ορισμένη τιμή, το υλικό μέσα στο σημείο ακτινοβολίας της δέσμης αρχίζει να εξατμίζεται, σχηματίζοντας οπές. Μόλις σχηματιστεί αυτή η μικρή οπή, θα λειτουργήσει ως μέλαν σώμα για να απορροφήσει όλη την ενέργεια της προσπίπτουσας δέσμης. Η μικρή οπή περιβάλλεται από ένα τοίχωμα λιωμένου μετάλλου και στη συνέχεια μια βοηθητική ροή αέρα ομοαξονική με τη δέσμη μεταφέρει το λιωμένο υλικό γύρω από την οπή. Καθώς το τεμάχιο εργασίας κινείται, η μικρή οπή κινείται συγχρόνως οριζόντια προς την κατεύθυνση κοπής για να σχηματίσει μια ραφή κοπής. Η δέσμη λέιζερ συνεχίζει να λάμπει κατά μήκος της μπροστινής άκρης αυτής της ραφής και το λιωμένο υλικό απομακρύνεται συνεχώς ή παλλόμενα από το εσωτερικό της ραφής.
3. Κοπή τήξης οξείδωσης:
Η κοπή με τήξη χρησιμοποιεί γενικά αδρανή αέρια. Εάν χρησιμοποιηθεί οξυγόνο ή άλλα ενεργά αέρια, το υλικό αναφλέγεται υπό την ακτινοβολία μιας δέσμης λέιζερ και λαμβάνει χώρα μια βίαιη χημική αντίδραση με το οξυγόνο για την παραγωγή μιας άλλης πηγής θερμότητας, η οποία ονομάζεται κοπή με οξείδωση και τήξη. Η συγκεκριμένη περιγραφή έχει ως εξής:
(1) Η επιφάνεια του υλικού θερμαίνεται γρήγορα στη θερμοκρασία ανάφλεξης υπό την ακτινοβολία μιας δέσμης λέιζερ και στη συνέχεια υφίσταται έντονες αντιδράσεις καύσης με οξυγόνο, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Υπό την επίδραση αυτής της θερμότητας, σχηματίζονται μικρές οπές γεμάτες με ατμό στο εσωτερικό του υλικού, οι οποίες περιβάλλονται από τοιχώματα λιωμένου μετάλλου.
(2) Η μεταφορά ουσιών καύσης σε σκωρία ελέγχει τον ρυθμό καύσης οξυγόνου και μετάλλου, ενώ η ταχύτητα με την οποία το οξυγόνο διαχέεται μέσω της σκωρίας για να φτάσει στο μέτωπο ανάφλεξης έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στον ρυθμό καύσης. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής οξυγόνου, τόσο ταχύτερη είναι η χημική αντίδραση καύσης και ο ρυθμός απομάκρυνσης της σκωρίας. Φυσικά, όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής οξυγόνου, τόσο το καλύτερο, επειδή ένας πολύ γρήγορος ρυθμός ροής μπορεί να προκαλέσει ταχεία ψύξη των προϊόντων αντίδρασης, δηλαδή των μεταλλικών οξειδίων, στην έξοδο της ραφής κοπής, κάτι που είναι επίσης επιζήμιο για την ποιότητα κοπής.
(3) Προφανώς, υπάρχουν δύο πηγές θερμότητας στη διαδικασία της οξείδωσης με τήξη, δηλαδή η ενέργεια ακτινοβολίας λέιζερ και η θερμική ενέργεια που παράγεται από τη χημική αντίδραση μεταξύ οξυγόνου και μετάλλου. Εκτιμάται ότι η θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση οξείδωσης κατά την κοπή χάλυβα αντιπροσωπεύει περίπου το 60% της συνολικής ενέργειας που απαιτείται για την κοπή. Είναι προφανές ότι η χρήση οξυγόνου ως βοηθητικού αερίου μπορεί να επιτύχει υψηλότερες ταχύτητες κοπής σε σύγκριση με τα αδρανή αέρια.
(4) Στη διαδικασία οξείδωσης-τήξης με δύο πηγές θερμότητας, εάν η ταχύτητα καύσης του οξυγόνου είναι υψηλότερη από την ταχύτητα κίνησης της δέσμης λέιζερ, η ραφή κοπής εμφανίζεται φαρδιά και τραχιά. Εάν η ταχύτητα κίνησης της δέσμης λέιζερ είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα καύσης του οξυγόνου, η σχισμή που προκύπτει θα είναι στενή και λεία. [1]
4. Έλεγχος κοπής θραύσης:
Για εύθραυστα υλικά που είναι επιρρεπή σε θερμική βλάβη, η υψηλής ταχύτητας και ελεγχόμενη κοπή μέσω θέρμανσης με δέσμη λέιζερ ονομάζεται ελεγχόμενη κοπή θραύσης. Το κύριο περιεχόμενο αυτής της διαδικασίας κοπής είναι η θέρμανση μιας μικρής περιοχής εύθραυστου υλικού με δέσμη λέιζερ, προκαλώντας μεγάλη θερμική κλίση και σοβαρή μηχανική παραμόρφωση σε αυτήν την περιοχή, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό ρωγμών στο υλικό. Εφόσον διατηρείται μια ισορροπημένη θερμική κλίση, η δέσμη λέιζερ μπορεί να οδηγήσει τις ρωγμές να εμφανιστούν σε οποιαδήποτε επιθυμητή κατεύθυνση.