1. Découpe par vaporisation.
Lors de la découpe par vaporisation laser, la température de la surface du matériau augmente si rapidement jusqu'à son point d'ébullition que la fusion due à la conduction thermique est évitée. Une partie du matériau se vaporise et disparaît, tandis que le reste est éjecté sous forme d'extrusion du fond de la saignée par le flux de gaz auxiliaire. Cela nécessite une puissance laser très élevée.
Pour éviter que la vapeur de matériau ne se condense sur la paroi de saignée, l'épaisseur du matériau ne doit pas dépasser de manière significative le diamètre du faisceau laser. Par conséquent, ce procédé ne convient que pour les applications où l’élimination de matière fondue doit être évitée. Ce procédé n'est pratiquement utilisé que dans une très petite zone avec des alliages à base de fer-.
Ce procédé ne peut pas être utilisé pour des matériaux comme le bois et certaines céramiques, qui ne sont pas à l’état fondu et sont donc peu susceptibles de permettre à la vapeur du matériau de se condenser à nouveau. De plus, ces matériaux nécessitent généralement des coupes plus épaisses. Dans la découpe par vaporisation laser, la focalisation optimale du faisceau dépend de l'épaisseur du matériau et de la qualité du faisceau. La puissance du laser et la chaleur de vaporisation n'ont qu'un effet limité sur la position optimale du point focal. Pour une épaisseur de plaque donnée, la vitesse de coupe maximale est inversement proportionnelle à la température de vaporisation du matériau. La densité de puissance laser requise doit être supérieure à 10⁸ W/cm² et dépend du matériau, de la profondeur de coupe et de la position du point focal du faisceau.
2. Découpe par fusion au laser- :
Lors de la découpe par fusion au laser-, la pièce à usiner est fondue localement et le matériau fondu est éjecté par un flux de gaz. Étant donné que le transfert de matière se produit uniquement à l'état liquide, ce processus est appelé découpe par fusion au laser-.
Le faisceau laser, associé à un gaz de coupe inerte de haute pureté, éloigne le matériau fondu de la saignée, tandis que le gaz lui-même ne participe pas au processus de découpe. La découpe par fusion au laser-peut atteindre des vitesses de découpe plus élevées que la découpe par vaporisation. L'énergie requise pour la vaporisation est généralement supérieure à celle requise pour la fusion du matériau. Dans la découpe par fusion au laser-, le faisceau laser n'est que partiellement absorbé. La vitesse de découpe maximale augmente avec l'augmentation de la puissance laser et diminue presque inversement avec l'augmentation de l'épaisseur de la feuille et de la température de fusion du matériau. Avec une puissance laser fixe, les facteurs limitants sont la pression du gaz au niveau de la saignée et la conductivité thermique du matériau. La découpe par fusion au laser-peut produire des coupes sans oxyde-pour les matériaux ferreux et titanes. La densité de puissance laser qui produit une fusion mais pas une vaporisation est comprise entre 10⁴ W/cm² et 10⁵ W/cm² pour l'acier.
