Различные металлы имеют разные физико-химические характеристики. Поэтому мощность излучения, состав и давление газа, подаваемого в рабочую зону, должны отличаться. Для обеспечения высокого качества деталей были разработаны различные технологии резки.
Лазерно-кислородная. В качестве рабочей среды используется кислород, который подается под давлением в зону резки. При этом расплавленный металл окисляется, а образующиеся окислы выдуваются. К особенностям такой технологии можно отнести такие факторы:
- узко сфокусированный луч лазера имеет меньший диаметр, чем кислородная струя (диаметр последней около 1–2 мм);
- ширина реза зависит от толщины листа и скорости обработки. Чем тоньше лист и быстрее перемещение луча, тем уже будет рез;
- тонкие листы размещают на расстоянии 0,5 мм от сопла лазера, толстые (около 30 мм) – на 3 мм. Чем толще заготовка, тем медленнее она режется.
LASOX (кислородная с лазерным стартом). Такая технология применяется для резки толстолистовой стали. Металл предварительно нагревается примерно до +1000 °С, после чего на нее направляют ультразвуковую струю кислорода, которая осуществляет резку. Основное отличие технологии – возможность резать металл толщиной до 50 мм, а не до 30 мм, как у стандартных лазерных установок. Метод LASOX имеет бóльшую ширину реза (от 3 мм) и меньшую производительность, чем стандартная резка в кислородной среде. Он применяется в судостроении, но не подходит для работы с тонколистовыми металлами. К отличительным особенностям LASOX относятся:
- подача ультразвуковой струи кислорода под давлением 6–10 атмосфер;
- позиционирование металла на расстоянии 6–8 мм от сопла;
- резка металла толщиной до 100 мм с помощью мощного оборудования (от 6 кВт).
В инертном газе. Технология применяется для раскроя титана, алюминия, нержавеющей стали, других металлов и сплавов, если окисление кромок недопустимо. В качестве инертной среды используется азот или аргон. К основным отличиям такого метода относится следующее:
- сопло лазерного луча имеет диаметр не более 3 мм;
- из-за отсутствия предварительного нагрева раскрой осуществляется с меньшей скоростью;
- для резки титана используется аргон, для других металлов – азот;
- лазерный луч обычно фокусируется на нижней поверхности заготовки.
Испарительная (сублимационная). Основная сфера применения – микротехнологии, в которых требуется минимальное термическое воздействие на подложку. Работа лазерного луча осуществляется в импульсном режиме. Высокоинтенсивные импульсы излучения длительностью в несколько нано- или пикосекунд проводят прецизионный раскрой металла посредством создания мельчайших отверстий, плотно идущих друг за другом. Длина волны таких лазеров не превышает 1 мкм. Испарительная резка металлов осуществляется на твердотельных лазерных установках.