Sublimatsiya yoki bug'lanish
Sublimatsiya - bu oraliq suyuqlik fazasi bo'lmagan, qattiq holatdan gazsimon holatga o'tishning bir turi. Bu quruq muzning suyuqlik bo'lmasdan bug'ga aylanishi bilan bir xil jarayon. Material tezda erishi mumkin bo'lmagan energiyani o'zlashtiradi. Xuddi shu printsip lazerli kesish uchun ham qo'llaniladi, bunda materialga nisbatan qisqa vaqt ichida yuqori energiya sarflanadi, bu materialning qattiq holatdan gazsimon holatga to'g'ridan-to'g'ri faza o'zgarishiga olib keladi, iloji boricha kamroq erishi bilan.
Kesish dastlabki kalit teshigi yoki kerf yaratish bilan boshlanadi. Cho'tkada materialning tezroq bug'lanishiga olib keladigan ko'proq assimilyatsiya mavjud. Bu to'satdan bug'lanish yuqori bosimga ega bo'lgan material bug'ini hosil qiladi, bu esa materiallarni kesilgan joydan chiqarib yuborishda kerfning devorlarini yanada buzadi. Bu teshik yoki kesmani chuqurlashtiradi va kengaytiradi.
Bu jarayon plastmassa, to'qimachilik, yog'och, qog'oz va ko'pikni kesish uchun javob beradi, bu esa bug'lanish uchun faqat oz miqdorda energiya talab qiladi.
Erish
Sublimatsiya bilan solishtirganda erishga erishish uchun kamroq energiya talab qilinadi. Kerakli energiya sublimatsiya qiluvchi lazer kesimlarining o'ndan bir qismini tashkil qiladi. Ushbu jarayonda lazer nurlari materialni isitadi, bu uning erishiga olib keladi. Materiallar erishi bilan lazer nurlari bilan koaksiyal nozuldan gaz oqimi materialni kesilgan joydan chiqarib yuboradi. Qo'llaniladigan yordamchi gazlar inert yoki reaksiyaga kirishmaydigan (masalan, geliy, argon va azot) bo'lib, ular faqat mexanik vositalar orqali kesishga yordam beradi.
Kam energiya talabi tufayli zanglamaydigan po'lat, titan va alyuminiy qotishmalari kabi oksidlanmaydigan yoki faol metallarni kesish uchun ishlatiladi.
Reaktiv lazer bilan kesish
Ushbu jarayonda material bilan reaksiyaga kirishib, ko'proq issiqlik hosil qilish uchun reaktiv gaz ishlatiladi. Jarayon materialni lazer nurlari bilan eritish bilan boshlanadi. Materiallar erishi bilan koaksiyal nozuldan kislorod gazi oqimi chiqib, eritilgan metall bilan reaksiyaga kirishadi. Metall va kislorod o'rtasidagi reaktsiya ekzotermik jarayon bo'lib, issiqlik chiqariladi. Bu issiqlik materialning erishiga yordam beradi, bu materialni kesish uchun zarur bo'lgan umumiy energiyaning taxminan 60% ni tashkil qiladi. Eritilgan metall oksidlari kislorod oqimining bosimi bilan chiqariladi.
Lazer nuridan talab qilinadigan kamroq energiyadan tashqari, reaktiv gazlar yordamida kesish tezligi inert gazlar bilan lazerni kesishdan tezroq. Biroq, bu jarayon kimyoviy reaksiyaga tayanganligi sababli, kislorod oqimi tomonidan tashqariga chiqarilmagan erigan metall oksidi kesilgan chetida hosil bo'ladi. Bu inert gazlarni ishlatishdan ko'ra past sifatli kesishlarni keltirib chiqaradi.
Bu jarayon qalin karbonli po'latlarni, titaniumli po'latlarni va boshqa oson oksidlanadigan metallarni kesish uchun ishlatiladi.
Termal kuchlanish sinishi
Ushbu jarayon lazer yordamida materialning qalinligining uchdan bir qismiga teng bo'lgan kichik kerfni kiritishni o'z ichiga oladi. Keyin lazer mahalliy stresslarni keltirib chiqarish uchun ishlatiladi. Bunga uning atrofida bosim kuchlarini yaratadigan kichik joyni isitish orqali erishiladi. Lazer nurini o'tkazgandan so'ng, hudud biroz soviydi, termal stresslar paydo bo'ladi. Ba'zi dizaynlarda sovutish suvi termal stressni yaratishga yordam berish uchun ishlatiladi. Ushbu induktsiya qilingan stresslar nosozlik darajasiga yetganda, ajralishga olib keladigan yoriq tarqaladi.
Lazer nurining harakati bu ajratishni boshqariladigan tarzda boshqaradi. Ushbu usul odatda yaxshi kesish tezligi bilan lazer bug'lanishiga qaraganda kamroq quvvat talab qiladi. Mahalliy isitish odatda shisha o'tish harorati ostida amalga oshiriladi.
CO₂ lazerlari ushbu dastur uchun keng qo'llaniladi, chunki to'lqin uzunligi 10,6 mkm bo'lgan infraqizil nurlar ko'pchilik nometallarni kesish uchun idealdir. Biroq, barcha materiallarni bitta turdagi lazer bilan kesish mumkin emas, chunki turli materiallar turli to'lqin uzunliklarida yorug'likni o'zlashtiradi. Termal kuchlanish yoriqlari keramika va shisha kabi mo'rt materiallarni kesish uchun keng qo'llaniladi.
Termal stressni sindirish tamoyillaridan foydalanadigan yana bir yangi usul - Stealth Dicing. Bu dastlab Hamamatsu Photonics tomonidan ishlab chiqilgan lazerli kesish texnologiyasi bo'lib, yarimo'tkazgichli plastinalarni va mikroelektromexanik tizimlar yoki MEMS qismlarini kesishda qo'llaniladi. Ushbu turdagi kesishda dastlabki kerf materialning ichki nuqtasida yaratiladi. Yashirin kesish - quruq kesish jarayoni bo'lib, hosil bo'lgan kesma erigan cho'kindisiz toza bo'ladi.