חיתוך בלייזר הוא הקרנת קרן הלייזר על החומר המיועד לחתוך, כך שהחומר יתחמם, נמס ויתאדה, וגז בלחץ גבוה משמש כדי לפוצץ את החומר המותך ליצירת חור, ואז הקרן ממשיכה הלאה. החומר, והחור יוצר חריץ ללא הרף.
טכנולוגיית חיתוך תרמי כללית, למעט מקרים בודדים שבהם היא יכולה להתחיל מקצה הצלחת, רובם מצריכים קדיחה של חור קטן בצלחת, ואז מתחיל חיתוך מהחור הקטן.
עקרון ניקוב הלייזר
העיקרון הבסיסי של ניקוב הלייזר הוא: כאשר קרן לייזר בעלת אנרגיה מסוימת מוקרנת על פני השטח של לוח מתכת, בנוסף לחלק המוחזר, האנרגיה הנספגת במתכת ממיסה את המתכת ליצירת בריכה מותכת של מתכת. . קצב הספיגה של המתכת המותכת ביחס למשטח המתכת עולה, כלומר, היא יכולה לספוג יותר אנרגיה כדי להאיץ את ההתכה של המתכת. בשלב זה, שליטה נכונה באנרגיה ולחץ הגז יכולה להסיר את המתכת המותכת בבריכה המותכת, ולהעמיק את הבריכה המותכת באופן רציף עד לחדירת המתכת.
ביישומים מעשיים, נקב בדרך כלל מתחלק לשתי שיטות: ניקוב דופק וניקוב פיצוץ.
ניקוב דופק
העיקרון של ניקוב הדופק הוא להשתמש בלייזר דופק עם שיא הספק גבוה, מחזור עבודה נמוך כדי להקרין את הצלחת שיש לחתוך, כך שכמות קטנה של חומר תימס או מתאדה, ונפרקת בפעולה משולבת של פגיעה מתמשכת ועזרה. גז לקוטר המחורר, וחודר בהדרגה לצלחת.
זמן הקרנת הלייזר הוא לסירוגין, והאנרגיה הממוצעת בשימוש נמוכה יחסית, כך שהחום הנקלט בכל החומר המעובד קטן יחסית. לחום השיורי סביב הניקוב יש פחות השפעה, והשאריות שנותרו באתר הניקוב גם הן פחותות. גם החורים המחוררים בצורה זו רגילים וקטנים יותר בגודלם, ובעצם אין להם השפעה על החיתוך הראשוני.
התהליך מוצג באיור שלהלן: לאחר הקרנת קרן הלייזר על חומר העבודה, משטח החומר מחומם תחילה, כפי שמוצג ב-(A); כאשר החימום חודר בהדרגה, הוא ממלא תפקיד בניקוב, כלומר (B) ~ (C) ~ (D), עד לחדירה הסופית המוצגת ב-(E). כל תהליך הניקוב אינו מסתיים במכה אחת, אלא מתקדם בהתמדה ובהדרגה, חודר בהדרגה, עד לחדירה. לכן, זמן הניקוב של שיטה זו הוא ארוך יחסית; עם זאת, החור שנוצר קטן יותר ויש לו פחות השפעה תרמית על האזור שמסביב.
פיצוץ ניקוב
עקרון ניקוב הפיצוץ: קרן לייזר גל מתמשכת של אנרגיה מסוימת מוקרנת על העצם המיועד לעיבוד, כך שהיא סופגת כמות גדולה של אנרגיה ונמסה ליצירת בור, ואז הגז המסייע מסיר את החומר המותך כדי ליצור חור כדי להשיג את מטרת החדירה המהירה.
עקב הקרנה מתמשכת של הלייזר, צמצם ניקוב הפיצוץ גדול יותר וההתזה חמורה יותר, מה שלא מתאים לחיתוך בדרישות דיוק גבוהות.
כל התהליך מוצג באיור שלמעלה: הפוקוס נקבע מעל פני החומר והפתח של הניקוב גדל כדי לחמם אותו במהירות. למרות ששיטת ניקוב זו תייצר כמות גדולה של מתכת מותכת וקרטס לפני השטח של החומר המעובד, היא יכולה להפחית מאוד את זמן הניקוב.
ההשפעות בפועל של שתי שיטות הניקוב מוצגות באיור שלהלן. ברוב המקרים, איכות ניקוב הדופק טובה יותר מזו של ניקוב פיצוץ.
