La découpe laser consiste à diriger un faisceau laser focalisé de haute-puissance-densité sur une pièce pour faire fondre, vaporiser, ablater ou enflammer rapidement le matériau. Simultanément, un flux de gaz à grande vitesse - coaxial au faisceau souffle le matériau en fusion, coupant ainsi la pièce. La découpe laser est classée comme méthode de découpe thermique.
La découpe laser peut être classée en quatre types : la découpe par vaporisation laser, la découpe par fusion laser, la découpe laser à l'oxygène, ainsi que le traçage laser et la fracturation contrôlée.
Découpe par vaporisation laser
Un faisceau laser à haute-énergie-densité d'énergie chauffe la pièce, provoquant une augmentation rapide de la température. En très peu de temps, le matériau atteint son point d’ébullition et commence à se vaporiser, formant de la vapeur.
Découpe par fusion laser
Lors de la découpe par fusion laser, le laser chauffe le matériau métallique jusqu'à ce qu'il fonde. Un gaz non-oxydant (tel que Ar, He ou N) est ensuite soufflé à travers une buse coaxiale au faisceau ; la haute pression du gaz expulse le métal en fusion, créant une coupure. La découpe par fusion laser ne nécessite pas que le métal se vaporise complètement, donc l'énergie requise ne représente qu'un -dixième de celle nécessaire pour la découpe par vaporisation.
Découpe Laser à l'Oxygène
Le principe de la découpe laser à l'oxygène est similaire à celui de la découpe oxy-acétylène. Il utilise un laser comme source de chaleur de préchauffage et un gaz actif, tel que l'oxygène, comme gaz de coupe.
Traçage laser et fracturation contrôlée
Le traçage au laser consiste à scanner la surface d'un matériau fragile avec un laser à haute-densité d'énergie-pour vaporiser un sillon étroit. Lorsqu'une pression est ensuite appliquée, le matériau fragile se fracture le long de cette rainure. Les lasers à commutation Q- et les lasers CO2 sont généralement utilisés pour ce processus.