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.

Скорость резки также является определяющим параметром в технологическом процессе. Однако изменение скорости резки имеет некоторые ограничения. Нижним пределом допустимой скорости резки для углеродистых сталей служит переход процесса в режим автогенной резки, когда количество теплоты, выделяющейся при горении металла в струе кислорода, достаточно для поддержания самопроизвольного процесса резки.

Резка на этом пределе нержавеющих сталей, титановых и алюминиевых сплавов приводит к резкому ухудшению качества поверхности реза. Такие явления характерны при резке лучом мощностью 1 кВт на скоростях, меньших 0,3—0,5 м/мин. Повышенным скоростям резки соответствует резкое снижение толщины разрезаемых деталей. Поэтому обычно скорость резки не повышают более 6—8 м/мин.

Наибольшее влияние на размерные характеристики реза оказывают энергетические параметры, т. е. мощность и плотность мощности. В результате увеличения мощности эффективность процесса возрастает в меньшей степени, чем в результате увеличения плотности мощности (т. е. уменьшения диаметра пятна нагрева).

Глубина прорезания при постоянной скорости возрастает с увеличением плотности мощности, однако качество реза при этом не всегда сохраняется, т. е. увеличение мощности источника не гарантирует получения требуемых результатов резки.