Cắt laze là công nghệ xử lý nhiệt dựa trên sự phân tách chính xác đạt được thông qua sự tương tác giữa chùm tia laze năng lượng cao và vật liệu. Nguyên tắc cốt lõi của nó nằm ở việc chuyển đổi có kiểm soát năng lượng ánh sáng và nhiệt, làm cho vật liệu cục bộ của phôi nhanh chóng tan chảy, bốc hơi hoặc đạt đến điểm bốc cháy. Với sự hỗ trợ của dòng khí phụ, vật liệu nóng chảy hoặc hóa hơi sẽ được loại bỏ, do đó tạo thành một vết cắt liên tục và sạch sẽ. Công nghệ này tích hợp kiến thức từ nhiều ngành như quang học, nhiệt động lực học, khoa học vật liệu và điều khiển tự động, cho phép cắt-độ chính xác cao,-tốc độ cao đối với cả vật liệu kim loại và phi{6}}kim loại.
Việc tạo ra tia laser bắt nguồn từ nguyên lý phát xạ kích thích. Trong tia laser, môi trường làm việc (chẳng hạn như sợi quang, khí CO₂ hoặc tinh thể rắn) trải qua quá trình đảo ngược dân số dưới sự kích thích của nguồn bơm, tạo thành vùng khuếch đại. Khi các photon truyền tới lui trong khoang cộng hưởng và tạo ra sự phát xạ của nhiều photon hơn có cùng tần số, pha và hướng, thì một chùm tia laser có độ sáng-cao, có tính định hướng cao và kết hợp cao sẽ được tạo ra. Sau khi được định hình và tập trung bởi hệ thống quang học, chùm tia laser có thể được nén thành một điểm cực kỳ mịn với đường kính từ hàng chục đến hàng trăm micromet, từ đó tạo ra mật độ năng lượng cực cao trên bề mặt phôi.
Trong quá trình cắt, chùm tia laser hội tụ được chiếu thẳng đứng hoặc xiên lên bề mặt vật liệu. Năng lượng ánh sáng nhanh chóng được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt, khiến nhiệt độ của khu vực bị ảnh hưởng tăng lên đến điểm nóng chảy hoặc thậm chí sôi của vật liệu trong thời gian rất ngắn. Trong những điều kiện này, vật liệu kim loại tan chảy hoặc bốc hơi và một số vật liệu cũng trải qua phản ứng hóa học với khí hỗ trợ (chẳng hạn như quá trình oxy hóa tỏa nhiệt của thép carbon trong môi trường oxy), tăng cường hơn nữa năng lượng đầu vào. Khí hỗ trợ (thường là oxy, nitơ hoặc khí nén) được đẩy ra ở tốc độ cao thông qua một vòi phun đồng trục. Điều này phục vụ hai mục đích: thứ nhất, nó thổi bay vật liệu nóng chảy hoặc bốc hơi khỏi vết cắt, ngăn xỉ -ngưng tụ lại ở vết cắt; thứ hai, nó cung cấp thêm năng lượng hóa học trong môi trường khí oxy hóa, làm tăng tốc độ cắt.
Chất lượng và hiệu quả cắt phụ thuộc vào sự phối hợp giữa công suất laser, chất lượng chùm tia, vị trí tiêu điểm, tốc độ cắt cũng như loại và áp suất của khí hỗ trợ. Công suất xác định tổng năng lượng đầu vào trên một đơn vị thời gian, trong khi vận tốc ảnh hưởng đến thời gian tương tác năng lượng với vật liệu; cả hai đều cùng nhau kiểm soát lượng nhiệt đầu vào tới rãnh cắt. Vị trí tiêu điểm ảnh hưởng đến kích thước điểm và sự phân bố mật độ năng lượng, do đó xác định độ xuyên thấu của vết cắt và hình thái mặt cắt-. Động lượng của khí phụ sẽ loại bỏ xỉ và tạo thành bầu không khí bảo vệ, ngăn chặn quá trình oxy hóa, đổi màu hoặc nhiễm bẩn vết cắt.
Toàn bộ quá trình xử lý được điều khiển chính xác bởi hệ thống CNC. Hệ thống này điều khiển chính xác quỹ đạo của đầu laser và các thông số xử lý, đạt được khả năng theo dõi-có độ chính xác cao đối với các đường viền hai{1} hoặc ba{2} chiều phức tạp. Thiết bị cắt laze hiện đại cũng có thể kết hợp các cảm biến để theo dõi sự dịch chuyển tiêu điểm, dao động công suất và sự thay đổi áp suất khí trong thời gian thực, sử dụng điều khiển vòng-đóng để điều chỉnh kịp thời và đảm bảo tính nhất quán trong xử lý hàng loạt.
Tóm lại, nguyên lý hoạt động của việc cắt laze dựa trên chùm tia laze có mật độ{0}năng lượng-cao làm động lực cốt lõi. Thông qua sự kết hợp nhiều-trường của ánh sáng, nhiệt và lực, nó đạt được khả năng loại bỏ vật liệu nhanh chóng, cục bộ và hoàn thành-việc tạo hình có độ chính xác cao dưới sự kiểm soát thông minh. Nguyên tắc này mang lại cho việc cắt laser khả năng thích ứng rộng rãi với vật liệu và tính linh hoạt xử lý tuyệt vời, khiến nó không thể thay thế được trong-sản xuất cao cấp, dụng cụ chính xác và-sản xuất tùy chỉnh quy mô lớn.
