Sublimasi atau Pengewapan
Sublimasi ialah sejenis perubahan fasa daripada keadaan pepejal kepada keadaan gas, tanpa fasa cecair perantaraan. Ini adalah proses yang sama bagaimana ais kering bertukar menjadi wap tanpa menjadi cecair. Bahan dengan cepat menyerap tenaga yang tidak ada peluang untuk lebur berlaku. Prinsip yang sama digunakan untuk pemotongan laser, di mana jumlah tenaga yang tinggi disalurkan ke dalam bahan dalam masa yang agak singkat yang menyebabkan perubahan fasa langsung bahan daripada keadaan pepejal kepada gas, dengan leburan sesedikit mungkin.
Pemotongan bermula dengan mencipta lubang kunci atau kerf awal. Dalam kerf, terdapat lebih banyak daya serap yang menyebabkan bahan menguap lebih cepat. Pengewapan secara tiba-tiba ini menghasilkan wap bahan dengan tekanan tinggi yang menghakis lagi dinding kerf sambil mengeluarkan bahan dari potongan. Ini memperdalam dan membesarkan lubang atau potongan yang dibuat.
Proses ini sesuai untuk memotong plastik, tekstil, kayu, kertas, dan buih, yang memerlukan hanya sejumlah kecil tenaga untuk diwap.
Meleleh
Berbanding dengan pemejalwapan, peleburan memerlukan lebih sedikit tenaga untuk dicapai. Tenaga yang diperlukan adalah kira-kira sepersepuluh daripada pemotongan laser sublimasi. Dalam proses ini, pancaran laser memanaskan bahan, yang menyebabkan ia cair. Apabila bahan cair, pancutan gas dari muncung sepaksi dengan pancaran laser mengeluarkan bahan daripada potongan. Gas bantuan yang digunakan adalah lengai atau tidak bertindak balas (cth, helium, argon, dan nitrogen), yang hanya membantu pemotongan melalui cara mekanikal.
Kerana keperluan tenaganya yang rendah digunakan untuk memotong logam tidak mengoksida atau aktif seperti keluli tahan karat, titanium, dan aloi aluminium.
Pemotongan Laser Reaktif
Dalam proses ini, gas reaktif digunakan untuk menghasilkan lebih banyak haba dengan bertindak balas dengan bahan. Proses ini bermula dengan mencairkan bahan dengan pancaran laser. Apabila bahan cair, aliran gas oksigen keluar dari muncung sepaksi, bertindak balas dengan logam cair. Tindak balas antara logam dan oksigen adalah proses eksotermik yang bermaksud haba dibebaskan. Haba ini membantu dalam pencairan bahan, iaitu kira-kira 60% daripada jumlah tenaga yang diperlukan untuk memotong bahan. Oksida logam cair dikeluarkan oleh tekanan jet oksigen.
Selain daripada tenaga yang lebih rendah yang diperlukan daripada pancaran laser, kelajuan pemotongan menggunakan gas reaktif adalah lebih pantas daripada pemotongan laser dengan gas lengai. Walau bagaimanapun, kerana proses ini bergantung pada tindak balas kimia, oksida logam cair yang tidak dikeluarkan oleh jet oksigen terbentuk di sepanjang tepi potongan. Ini menghasilkan pemotongan berkualiti rendah daripada menggunakan gas lengai.
Proses ini digunakan untuk memotong keluli karbon tebal, keluli titanium, dan logam lain yang mudah teroksida.
Patah Tekanan Terma
Proses ini melibatkan pengenalan sungkup kecil pada kedalaman kira-kira satu pertiga ketebalan bahan menggunakan laser. Laser kemudiannya digunakan untuk mendorong tekanan setempat. Ini dicapai dengan memanaskan tempat kecil yang mewujudkan daya mampatan di sekelilingnya. Selepas melepasi pancaran laser, kawasan itu sedikit sejuk, menghasilkan tegasan terma. Dalam sesetengah reka bentuk, penyejuk digunakan untuk membantu dalam penjanaan tegasan haba. Apabila tegasan teraruh ini mencapai tahap kegagalan, retakan disebarkan yang menyebabkan pemisahan.
Pergerakan pancaran laser mengarahkan pemisahan ini dengan cara terkawal. Kaedah ini biasanya memerlukan kuasa kurang daripada pengewapan laser dengan kelajuan pemotongan yang lebih baik. Pemanasan setempat biasanya dilakukan di bawah suhu peralihan kaca.
Laser CO₂ digunakan secara meluas untuk aplikasi ini kerana cahaya inframerah dengan panjang gelombang 10.6 µm sesuai untuk memotong kebanyakan bukan logam. Walau bagaimanapun, tidak semua bahan boleh dipotong oleh satu jenis laser kerana bahan yang berbeza menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeza. Fraktur tegasan terma digunakan secara meluas untuk memotong bahan rapuh seperti seramik dan kaca.
Satu lagi kaedah baru yang menggunakan prinsip patah tegasan haba ialah Stealth Dicing. Ini adalah teknologi pemotongan laser yang pada asalnya dibangunkan oleh Hamamatsu Photonics yang digunakan dalam memotong wafer semikonduktor dan bahagian sistem mikroelektromekanikal atau MEMS. Dalam jenis pemotongan ini, kerf awal dicipta pada titik dalaman dalam bahan. Stealth dicing adalah proses pemotongan kering di mana potongan yang dihasilkan bersih tanpa mendapan cair.