Le processus de découpe légère est divisé en

Le processus de découpe légère est divisé en :
1. Découpe par vaporisation :
Sous l'effet du chauffage d'un faisceau laser à haute densité de puissance, la température de surface du matériau monte rapidement jusqu'à son point d'ébullition, température suffisante pour éviter la fusion due à la conduction thermique. Une partie du matériau se vaporise alors et disparaît, tandis que l'autre partie est expulsée sous forme d'éjectas depuis le fond du joint de découpe par un flux de gaz auxiliaire.
2. Découpe par fusion :
Lorsque la densité de puissance du faisceau laser incident dépasse une certaine valeur, le matériau à l'intérieur du point d'irradiation commence à s'évaporer, formant des trous. Une fois formé, ce petit trou agit comme un corps noir absorbant toute l'énergie du faisceau incident. Ce petit trou est entouré d'une paroi de métal en fusion, puis un flux d'air auxiliaire coaxial au faisceau évacue le matériau fondu autour du trou. Au fur et à mesure du déplacement de la pièce, le petit trou se déplace horizontalement et synchroniquement dans le sens de la coupe pour former un cordon de coupe. Le faisceau laser continue de briller le long du bord avant de ce cordon, et le matériau fondu est expulsé de l'intérieur du cordon de manière continue ou pulsée.
3. Découpe par fusion par oxydation :
Le coupage par fusion utilise généralement des gaz inertes. Si l'on utilise de l'oxygène ou d'autres gaz actifs, le matériau s'enflamme sous l'effet d'un faisceau laser, et une violente réaction chimique se produit avec l'oxygène, produisant une autre source de chaleur. On parle alors de coupage par fusion par oxydation. La description précise est la suivante :
(1) La surface du matériau est rapidement chauffée jusqu'à la température d'inflammation sous l'effet d'un faisceau laser, puis subit d'intenses réactions de combustion avec l'oxygène, libérant une grande quantité de chaleur. Sous l'action de cette chaleur, de petits trous remplis de vapeur se forment à l'intérieur du matériau, entourés de parois de métal en fusion.
(2) Le transfert des substances de combustion dans le laitier contrôle la vitesse de combustion de l'oxygène et du métal, tandis que la vitesse de diffusion de l'oxygène à travers le laitier pour atteindre le front d'inflammation a également un impact significatif sur la vitesse de combustion. Plus le débit d'oxygène est élevé, plus la réaction chimique de combustion et l'élimination du laitier sont rapides. Bien entendu, plus le débit d'oxygène est élevé, mieux c'est, car un débit trop rapide peut provoquer un refroidissement rapide des produits de réaction, à savoir les oxydes métalliques, à la sortie du filon de coupe, ce qui nuit également à la qualité de la coupe.
(3) Il est évident que le procédé de coupage par oxydation-fusion utilise deux sources de chaleur : l'énergie du rayonnement laser et l'énergie thermique générée par la réaction chimique entre l'oxygène et le métal. On estime que la chaleur dégagée par la réaction d'oxydation lors de la coupe de l'acier représente environ 60 % de l'énergie totale nécessaire à la coupe. Il est évident que l'utilisation de l'oxygène comme gaz auxiliaire permet d'atteindre des vitesses de coupe plus élevées que celles des gaz inertes.
(4) Lors du procédé de découpe par oxydation-fusion avec deux sources de chaleur, si la vitesse de combustion de l'oxygène est supérieure à la vitesse de déplacement du faisceau laser, le joint de découpe apparaît large et rugueux. Si la vitesse de déplacement du faisceau laser est supérieure à la vitesse de combustion de l'oxygène, la fente obtenue sera étroite et lisse. [1]
4. Contrôle de la coupe des fractures :
Pour les matériaux fragiles sensibles aux dommages thermiques, la découpe à grande vitesse et contrôlable par chauffage par faisceau laser est appelée découpe à fracture contrôlée. Ce procédé consiste principalement à chauffer une petite zone du matériau fragile avec un faisceau laser, ce qui crée un gradient thermique important et une déformation mécanique importante dans cette zone, entraînant la formation de fissures. Tant que le gradient de chauffage est équilibré, le faisceau laser peut guider les fissures dans la direction souhaitée.