Sulaleikkaus
Sulatusleikkauksen tarkoituksena on lämmittää materiaalia tulevalla lasersäteellä. Kun lasersäteen tehotiheys ylittää tietyn arvon, materiaalin säteilytetty osa alkaa haihtua sisäisesti, jolloin muodostuu pieniä reikiä. Tällaiset reiät imevät edelleen lasersäteen energiaa ja sulattavat niitä suojaavan metalliseinän. Samalla palkin kanssa koaksiaalinen apuilmavirta poistaa sulan materiaalin reiän ympäriltä. Työkappaleen liikkeellä metallipintaan voidaan leikata rako.
Höyrystysleikkaus
Höyrystysleikkaus vaatii suurempaa lasersädetehoa kuin sulatusleikkaus. Tällaisen säteen säteilytyksen alaisena leikattu materiaali voi saavuttaa suoraan kiehumispisteen sulamatta. Näin materiaali voi kadota höyrytilassa ja höyry kuljettaa pois sulat hiukkaset ja hankausjätteet muodostaen siten reikiä. Höyrystymisprosessissa noin 40 prosenttia materiaaleista katoaa höyrynä, kun taas 60 prosenttia materiaaleista ajaa pois ilmavirran avulla pisaroiden muodossa, jotka puhalletaan pois raon pohjasta ulostyönä. Käsittelyn aikana saatat kohdata monia materiaaleja, joita ei voida sulattaa, kuten puu- ja hiilimateriaalit, joita voidaan käsitellä tällä leikkausprosessilla.
Hapettava sulaminen
Sulatusleikkauksessa käytetään apukaasuvirtauksena aktiivisia kaasuja, kuten happea. Leikkauksen aikana materiaalin pinta kuumennetaan syttymislämpötilaan lasersäteen säteilytyksen alaisena, minkä jälkeen hapen kanssa tapahtuu kiivas palamisreaktio ja vapautuu suuri määrä lämpöä. Tämä lämpö lämmittää materiaalin muodostaen pienen reiän, joka on täynnä höyryä, ja sulattaa pientä reikää ympäröivän metalliseinän.
Metallin palamisnopeutta hapessa säädellään palamisaineiden siirtymisellä kuonaksi, koska hapen diffuusionopeus kuonan läpi sytytysosaan määrää suoraan palamisnopeuden. Mitä suurempi hapen virtausnopeus on, sitä voimakkaampi palamisreaktio on. Samalla mitä nopeammin kuona poistuu, ja suurempi leikkausnopeus voidaan saavuttaa. Tietysti mitä suurempi hapen virtausnopeus, sitä parempi, koska liian nopea virtausnopeus voi johtaa reaktiotuotteen nopeaan jäähtymiseen rakoulostulossa, eli metallioksidin, mikä on erittäin haitallista leikkauslaadulle.
Tässä leikkausprosessissa metallin sulatukseen on kaksi lämmönlähdettä, joista toinen on lasersäteilyn tuottama lämpö ja toinen hapen ja metallin välisen kemiallisen reaktion tuottama lämpö. Teräsmateriaaleja leikattaessa hapetusreaktiossa vapautuvan lämmön on arvioitu muodostavan noin 60 prosenttia leikkaukseen tarvittavasta kokonaisenergiasta. Siksi hapen palamisnopeus ja lasersäteen liikenopeus on laskettava tarkasti täydellisen yhteensopivuuden saavuttamiseksi. Jos hapen palamisnopeus on suurempi kuin lasersäteen liikenopeus, rako näyttää leveältä ja karkealta. Jos lasersäde liikkuu nopeammin kuin hapen palamisnopeus, tuloksena oleva rako on kapea ja sileä.
Ohjausmurtuma
Murtuman hallinta on materiaalin leikkaamista suurella nopeudella ja säädettävissä lasersäteellä kuumentamalla. Tämä prosessi on erittäin tehokas hauraille materiaaleille, jotka vaurioituvat helposti lämmön vaikutuksesta. Erityinen prosessi on: pienen alueen hauras materiaali kuumennetaan lasersäteellä, mikä aiheuttaa suuren lämpögradientin ja vakavan mekaanisen muodonmuutoksen alueelle, mikä johtaa halkeamien muodostumiseen materiaaliin. Niin kauan kuin tasainen kuumennusgradientti säilyy, lasersäde voi ohjata halkeamaa mihin tahansa haluttuun suuntaan.
On syytä huomata, että tämä kontrolloitu murtoleikkaus ei sovellu terävien kulmien ja kulmien reunojen leikkaamiseen. Supersuurten suljettujen muotojen leikkaaminen ei ole helppoa. Säädä murtumaleikkausnopeutta, äläkä tarvitse liian suurta tehoa, muuten se aiheuttaa työkappaleen pinnan sulamisen ja vaurioittaa leikkuureunaa. Tärkeimmät ohjausparametrit ovat laserin teho ja pistekoko.