תהליך חיתוך האור מחולק ל

תהליך חיתוך האור מחולק ל:
1. חיתוך אידוי:
תחת חימום של קרן לייזר בצפיפות הספק גבוהה, טמפרטורת פני השטח של החומר עולה במהירות לטמפרטורת נקודת הרתיחה, וזה מספיק כדי למנוע התכה הנגרמת על ידי הולכה תרמית. כתוצאה מכך, חלק מהחומר מתאדה לאדים ונעלם, בעוד שאחרים נשאבים החוצה כגזים שנפלטים מתחתית תפר החיתוך על ידי זרימת גז עזר.
2. חיתוך בהתכה:
כאשר צפיפות ההספק של קרן הלייזר הפוגעת עולה על ערך מסוים, החומר בתוך נקודת הקרינה של הקרן מתחיל להתאדות, ויוצר חורים. לאחר שנוצר חור קטן זה, הוא יפעל כגוף שחור כדי לספוג את כל האנרגיה של הקרן הפוגעת. החור הקטן מוקף בקיר מתכת מותכת, ולאחר מכן זרימת אוויר עזר קואקסיאלית עם הקרן נושאת את החומר המותך סביב החור. כאשר חומר העבודה נע, החור הקטן נע באופן סינכרוני אופקית בכיוון החיתוך כדי ליצור תפר חיתוך. קרן הלייזר ממשיכה לזרוח לאורך הקצה הקדמי של תפר זה, והחומר המותך נשאב ברציפות או בפעימות מתוך התפר.
3. חיתוך בהיתוך חמצון:
חיתוך בהתכה נעשה בדרך כלל שימוש בגזים אינרטיים. אם משתמשים במקום זאת בחמצן או בגזים פעילים אחרים, החומר נדלק תחת הקרנת קרן לייזר, ומתרחשת תגובה כימית אלימה עם חמצן ליצירת מקור חום נוסף, הנקרא חיתוך בהתכה באמצעות חמצון. התיאור הספציפי הוא כדלקמן:
(1) פני השטח של החומר מתחממים במהירות לטמפרטורת הצתה תחת הקרנת קרן לייזר, ולאחר מכן עוברים תגובות בעירה עזות עם חמצן, תוך שחרור כמות גדולה של חום. תחת פעולת חום זה נוצרים חורים קטנים מלאים בקיטור בתוך החומר, מוקפים בדפנות מתכת מותכת.
(2) העברת חומרי בעירה לסיגים שולטת בקצב הבעירה של חמצן ומתכת, בעוד שגם המהירות שבה חמצן מתפזר דרך הסיגים כדי להגיע לחזית ההצתה משפיעה באופן משמעותי על קצב הבעירה. ככל שקצב זרימת החמצן גבוה יותר, כך התגובה הכימית של הבעירה וקצב הסרת הסיגים מהירים יותר. כמובן, ככל שקצב זרימת החמצן גבוה יותר, כך ייטב, מכיוון שקצב זרימה מהיר מדי עלול לגרום לקירור מהיר של תוצרי התגובה, כלומר תחמוצות מתכת, ביציאה מתפר החיתוך, דבר שפוגע גם באיכות החיתוך.
(3) ברור שיש שני מקורות חום בתהליך חיתוך באמצעות התכת חמצון, כלומר אנרגיית קרינת הלייזר והאנרגיה התרמית הנוצרת מהתגובה הכימית בין חמצן למתכת. ההערכה היא שהחום המשתחרר מתגובת החמצון במהלך חיתוך פלדה מהווה כ-60% מכלל האנרגיה הנדרשת לחיתוך. ברור כי שימוש בחמצן כגז עזר יכול להשיג מהירויות חיתוך גבוהות יותר בהשוואה לגזים אינרטיים.
(4) בתהליך חיתוך באמצעות התכת חמצון עם שני מקורות חום, אם מהירות הבעירה של חמצן גבוהה ממהירות התנועה של קרן הלייזר, תפר החיתוך נראה רחב ומחוספס. אם מהירות תנועת קרן הלייזר מהירה ממהירות הבעירה של חמצן, החריץ שנוצר יהיה צר וחלק. [1]
4. חיתוך שברים מבוקר:
עבור חומרים שבירים הנוטים לנזק תרמי, חיתוך במהירות גבוהה וניתן לשליטה באמצעות חימום באמצעות קרן לייזר נקרא חיתוך שברים מבוקר. התוכן העיקרי של תהליך חיתוך זה הוא חימום של שטח קטן של חומר שביר באמצעות קרן לייזר, הגורם לשיפוע תרמי גדול ועיוות מכני חמור באזור זה, וכתוצאה מכך היווצרות סדקים בחומר. כל עוד נשמר שיפוע חימום מאוזן, קרן הלייזר יכולה להנחות סדקים להיווצרות בכל כיוון רצוי.