Sublimeerimine või aurustamine
Sublimatsioon on teatud tüüpi faasimuutus tahkest olekust gaasilisse olekusse, ilma vahepealse vedela faasita. See on sama protsess, kuidas kuivjää muutub auruks ilma vedelikuks muutumata. Materjal neelab kiiresti energiat, mille sulamiseks pole võimalust. Sama põhimõtet rakendatakse ka laserlõikamisel, kus materjali kantakse suhteliselt lühikese aja jooksul suur energiahulk, mis põhjustab materjali otsese faasimuutuse tahkest olekust gaasiliseks, võimalikult vähese sulamisega.
Lõikamine algab esialgse võtmeaugu või lõhe loomisega. Lõikus on suurem imamisvõime, mis põhjustab materjali kiiremat aurustumist. Selline äkiline aurustamine tekitab kõrge rõhuga materjaliauru, mis õõnestab veelgi süvendi seinu, samal ajal kui materjali lõikest välja paiskub. See süvendab ja suurendab tehtud auku või lõiget.
See protsess sobib plasti, tekstiili, puidu, paberi ja vahu lõikamiseks, mille aurustamiseks kulub vaid väike kogus energiat.
Sulamine
Võrreldes sublimatsiooniga kulub sulatamiseks vähem energiat. Vajalik energia on umbes kümnendik sublimeerivatest laserlõigetest. Selle protsessi käigus soojendab laserkiir materjali, mis põhjustab selle sulamise. Kui materjal sulab, ajab laserkiirega koaksiaaldüüsist tulev gaasijuga materjali lõikest välja. Kasutatavad abigaasid on inertsed või mittereageerivad (nt heelium, argoon ja lämmastik), mis aitab ainult mehaaniliste vahenditega lõikamist.
Madala energiavajaduse tõttu kasutatakse seda mitteoksüdeerivate või aktiivsete metallide, näiteks roostevaba terase, titaani ja alumiiniumisulamite lõikamiseks.
Reaktiivne laserlõikamine
Selles protsessis kasutatakse reaktiivgaasi, et tekitada materjaliga reageerides rohkem soojust. Protsess algab materjali sulatamisest laserkiirega. Materjali sulamisel väljub koaksiaaldüüsist hapnikugaasi voog, mis reageerib sulametalliga. Metalli ja hapniku vaheline reaktsioon on eksotermiline protsess, mis tähendab soojuse eraldumist. See soojus aitab kaasa materjali sulamisele, mis moodustab umbes 60% materjali lõikamiseks vajalikust koguenergiast. Sulametalli oksiidid väljutatakse hapnikujoa rõhu toimel.
Lisaks laserkiirelt nõutavale väiksemale energiale on reaktiivgaasidega lõikamiskiirused kiiremad kui inertgaasidega laserlõikamisel. Kuid kuna see protsess põhineb keemilisel reaktsioonil, moodustub sulametalli oksiid, mida hapnikujuga ei väljuta, piki lõike serva. See annab madala kvaliteediga lõiked kui inertgaaside kasutamine.
Seda protsessi kasutatakse paksude süsinikteraste, titaanteraste ja muude kergesti oksüdeeruvate metallide lõikamiseks.
Termilise stressi murd
See protsess hõlmab väikese lõhe sisseviimist umbes ühe kolmandiku materjali paksuse sügavusele laseriga. Seejärel kasutatakse laserit lokaalsete pingete esilekutsumiseks. See saavutatakse väikese koha kuumutamisega, mis tekitab selle ümber survejõud. Pärast laserkiire läbimist ala veidi jahtub, tekitades termilisi pingeid. Mõne konstruktsiooni puhul kasutatakse jahutusvedelikke termilise stressi tekitamiseks. Kui need tekitatud pinged jõuavad rikketasemeni, levib pragu, mis põhjustab eraldumist.
Laserkiire liikumine suunab seda eraldumist kontrollitult. See meetod nõuab tavaliselt vähem võimsust kui laseraurustamine parema lõikekiirusega. Lokaliseeritud kuumutamine toimub tavaliselt alla klaasistumistemperatuuri.
Selle rakenduse jaoks kasutatakse laialdaselt CO₂ lasereid, kuna infrapunavalgus lainepikkusega 10,6 µm on ideaalne enamiku mittemetallide lõikamiseks. Siiski ei saa kõiki materjale lõigata ühte tüüpi laseriga, kuna erinevad materjalid neelavad valgust erinevatel lainepikkustel. Termilise pingega purunemisi kasutatakse laialdaselt rabedate materjalide, näiteks keraamika ja klaasi lõikamiseks.
Teine uuem meetod, mis kasutab termilise pinge purunemise põhimõtteid, on varjatud kuubikuteks lõikamine. See on Hamamatsu Photonicsi algselt välja töötatud laserlõikamistehnoloogia, mida kasutatakse pooljuhtplaatide ja mikroelektromehaaniliste süsteemide või MEMS-i osade lõikamiseks. Seda tüüpi lõikamise korral luuakse esialgne lõhe materjali sisemises punktis. Varjatud kuubikuteks lõikamine on kuivlõikamisprotsess, mille käigus toodetud lõige on puhas ja ilma sulanud jääkideta.