1. قطع التبخير.
في القطع بالتبخير بالليزر، ترتفع درجة حرارة سطح المادة إلى نقطة الغليان بسرعة كبيرة بحيث يتم تجنب الانصهار الناتج عن التوصيل الحراري؛ وبالتالي، يتبخر جزء من المادة ويختفي، بينما يتطاير الباقي بعيدًا عن قاع الشق بواسطة تدفق الغاز المساعد. تتطلب هذه العملية قوة ليزر عالية جدًا.
لمنع تكثيف بخار المادة على جدران الشق، يجب ألا يتجاوز سمك المادة بشكل كبير قطر شعاع الليزر. ولذلك، فإن هذه العملية مناسبة فقط للتطبيقات التي يجب تجنب طرد المواد المنصهرة فيها. ومن الناحية العملية، يتم استخدامه فقط لمجموعة محدودة جدًا من السبائك القائمة على الحديد.
لا تنطبق هذه العملية على مواد مثل الخشب وبعض أنواع السيراميك، التي لا تحتوي على مرحلة سائلة، وبالتالي من غير المرجح أن تتعرض لإعادة تكثيف البخار؛ علاوة على ذلك، تتطلب هذه المواد عادةً قطعًا أعمق. في القطع بالتبخير بالليزر، يعتمد التركيز الأمثل للشعاع على سمك المادة وجودة الشعاع. ليس لقوة الليزر وحرارة التبخر سوى تأثير محدود على الموضع البؤري الأمثل. بالنسبة لسماكة معينة من الصفائح، فإن سرعة القطع القصوى تتناسب عكسيًا مع درجة حرارة تبخر المادة. تتجاوز كثافة طاقة الليزر المطلوبة 10⁸ واط/سم² وتعتمد على المادة وعمق القطع والموضع البؤري للشعاع. نظرًا لقوة الليزر الكافية وسمك الورقة الثابت، فإن سرعة القطع القصوى تكون محدودة بسرعة نفث الغاز.
2. قطع الانصهار.
في القطع بالدمج بالليزر، يتم إذابة قطعة العمل محليًا، ويتم إخراج المادة المنصهرة عن طريق تيار الغاز. وبما أن نقل المواد يحدث فقط في الحالة السائلة، فإن العملية تسمى قطع الدمج بالليزر.
يعمل شعاع الليزر مع غاز مساعد خامل عالي النقاء على إخراج المادة المنصهرة من الشق، بينما لا يشارك الغاز نفسه في تفاعل القطع. يحقق القطع بالدمج بالليزر سرعات قطع أعلى من القطع بالتبخير، حيث أن الطاقة المطلوبة للتبخير أعلى عمومًا من تلك المطلوبة للصهر. في قطع الدمج بالليزر، يتم امتصاص شعاع الليزر جزئيًا فقط. تزداد سرعة القطع القصوى باستخدام طاقة الليزر وتنخفض - تقريبًا بتناسب عكسي - مع ارتفاع سماكة الورقة ودرجة حرارة ذوبان المادة. بالنسبة لقوة ليزر معينة، فإن العوامل المحددة هي ضغط الغاز داخل الشق والتوصيل الحراري للمادة. يمكن أن يؤدي قطع الدمج بالليزر إلى إنتاج حواف مقطوعة خالية من الأكسدة على المواد الحديدية والتيتانيوم. بالنسبة للصلب، تتراوح كثافة طاقة الليزر اللازمة لصهر المادة دون تبخيرها من 10^4$ واط/سم² إلى 10^5$ واط/سم².
3. قطع الانصهار التأكسدي (القطع باللهب بالليزر).
يستخدم قطع الاندماج عادةً غازًا خاملًا؛ ومع ذلك، إذا تم استخدام الأكسجين أو غاز تفاعلي آخر بدلاً من ذلك، تشتعل المادة تحت شعاع الليزر. يؤدي التفاعل الكيميائي القوي مع الأكسجين إلى توليد مصدر حرارة إضافي يزيد من تسخين المادة؛ تُعرف هذه العملية بقطع الاندماج التأكسدي.
ونتيجة لهذا التأثير، فإن هذه الطريقة تحقق سرعات قطع أعلى من قطع الصهر القياسي للفولاذ الهيكلي بنفس السمك. من ناحية أخرى، قد تكون جودة القطع أقل شأنا مقارنة بقطع الانصهار. من الناحية العملية، يؤدي ذلك إلى شقوق أوسع، وزيادة خشونة السطح، ومنطقة أكبر متأثرة بالحرارة (HAZ)، وجودة حافة أقل. القطع باللهب بالليزر غير مناسب لمعالجة النماذج الدقيقة أو الزوايا الحادة (بسبب خطر حرق الزوايا). يمكن استخدام أوضاع الليزر النبضي للحد من المنطقة المتأثرة بالحرارة، مع تحديد قوة الليزر لسرعة القطع. نظرًا لقوة الليزر الثابتة، فإن العوامل المحددة هي إمداد الأكسجين والتوصيل الحراري للمادة.
4. قطع الكسر المتحكم فيه.
بالنسبة للمواد الهشة المعرضة للتلف الحراري، يُعرف الفصل عالي السرعة والذي يمكن التحكم فيه عن طريق تسخين شعاع الليزر بقطع الكسور المتحكم فيه. تتضمن العملية في المقام الأول تسخين مساحة صغيرة من المادة الهشة باستخدام شعاع الليزر، مما يؤدي إلى تدرج حراري حاد وتشوه ميكانيكي كبير يتسبب في تكوين صدع. من خلال الحفاظ على تدرج تسخين متوازن، يمكن لشعاع الليزر توجيه الشق للانتشار في أي اتجاه مرغوب.
