Разработка технологии лазерной резки и выбор режимов основаны на определенных физических процессах, происходящих в зоне нагрева в зависимости от типа используемого лазерного излучения — непрерывного или импульсного. Рассмотрим основные физические процессы, сопровождающие процесс лазерной резки.

На начальном этапе резки процессы аналогичны сварке с глубоким плавлением: происходит образование канала, заполненного парами металла. В случае импульсной обработки металл из канала удаляется силами реакции паров и образуется отверстие (рис. 3.32). При резке тонких металлов каждый очередной импульс пробивает отверстие, а перекрытие этих отверстий с определенным шагом приводит к образованию реза.

В случае резки толстых материалов импульсным излучением, когда один импульс не в состоянии пробить отверстие, образование реза происходит следующим образом. После перемещения лазерного луча в направлении резки на шаг 5 передний край светового пятна, попадая на верхнюю кромку детали, образует очередное элементарное отверстие. В то же время остальная часть сфокусированного пучка участвует в дальнейшем углублении ранее образованных элементарных отверстий, что вызывает появление ступенчатой поверхности реза (рис. 3.33).

При этом полная глубина получаемого реза будет зависеть от числа импульсов, подводимых в каждое отверстие в процессе движения.Резка непрерывным лазерным излучением связана с постоянным существованием канала, перемещающегося вдоль направления движения источника. Рез образуется путем удаления расплава с передней стенки (в отличие от сварки, где металл переносится на заднюю стенку и кристаллизуется, образуя сварной шов). Удаление расплава в большинстве случаев осуществляется струей газа, направленной в канал реза. В зависимости от скорости резки различают стационарный характер разрушения материала (плавление на передней стенке) и нестационарный (плавление отдельными участками).

Стационарный механизм разрушения достигается в том случае, когда скорости плавления металла в направлении реза и удаления расплавленного металла равны в каждом сечении канала. При скоростях резки, меньших стационарных, разрушение носит нестационарный, т. е. неустановившийся характер.