القطع بالليزر هي تقنية تستخدم  الليزر  لتبخير المواد، مما يؤدي إلى حافة القطع. في حين أنه يستخدم عادة لتطبيقات التصنيع الصناعي، فإنه يستخدم الآن من قبل المدارس والشركات الصغيرة والهندسة المعمارية والهواة. يعمل القطع بالليزر   عن طريق توجيه مخرجات الليزر عالي الطاقة الأكثر شيوعًا من خلال البصريات. يتم استخدام بصريات  الليزر  و  CNC  (التحكم العددي بالكمبيوتر) لتوجيه شعاع الليزر إلى المادة. يستخدم الليزر التجاري لقطع المواد نظام التحكم في الحركة لاتباع  رمز CNC أو G  للنموذج الذي سيتم قطعه على المادة. يتم توجيه شعاع الليزر المركّز نحو المادة، والتي إما أن تذوب أو تحترق أو تتبخر بعيدًا أو يتم تفجيرها بواسطة تيار من الغاز، مما يترك  حافة ذات تشطيب سطحي عالي الجودة.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الليزر المستخدمة في القطع بالليزر. ليزر  ثاني أكسيد الكربون  مناسب للقطع والثقب والنقش.  إن ليزر النيوديميوم (Nd) والنيوديميوم الإيتريوم والألومنيوم والعقيق ( Nd   :  YAG ) متطابقان في الأسلوب ويختلفان فقط في التطبيق. يتم استخدام Nd للملل وحيث تكون هناك حاجة إلى طاقة عالية ولكن تكرار منخفض. يتم استخدام ليزر Nd:YAG حيثما تكون هناك حاجة إلى طاقة عالية جدًا وللحفر والحفر. يمكن استخدام ليزر CO2 و Nd/Nd:YAG في  اللحام .

عادةً ما يتم "ضخ" ليزر ثاني أكسيد الكربون عن طريق تمرير تيار عبر مزيج الغاز (مثار بالتيار المستمر) أو باستخدام طاقة الترددات الراديوية (مثارة بالترددات اللاسلكية). طريقة الترددات اللاسلكية هي   الأحدث وأصبحت أكثر شعبية. نظرًا لأن تصميمات التيار المستمر تتطلب أقطابًا كهربائية داخل التجويف، فإنها يمكن أن تواجه تآكل القطب الكهربائي وطلاء مادة الإلكترود على  الأواني الزجاجية  والبصريات  . نظرًا لأن رنانات التردد اللاسلكي تحتوي على أقطاب كهربائية خارجية، فهي ليست عرضة لهذه المشكلات. يتم استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون في القطع الصناعي للعديد من المواد بما في ذلك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الطري والألومنيوم والبلاستيك والخشب والخشب الهندسي والشمع والأقمشة والورق. يستخدم ليزر YAG في المقام الأول لقطع ونقش المعادن والسيراميك.

بالإضافة إلى مصدر الطاقة، يمكن أن يؤثر نوع تدفق الغاز على الأداء أيضًا. تشمل الأشكال الشائعة من ليزر ثاني أكسيد الكربون التدفق المحوري السريع، والتدفق المحوري البطيء، والتدفق العرضي، واللوح. في مرنان التدفق المحوري السريع، يتم تدوير خليط ثاني أكسيد الكربون والهيليوم والنيتروجين بسرعة عالية بواسطة توربين أو منفاخ. تعمل أشعة الليزر ذات التدفق العرضي على توزيع مزيج الغاز بسرعة أقل، مما يتطلب منفاخًا أبسط. تحتوي الرنانات ذات الألواح أو المبردة بالانتشار على حقل غاز ثابت لا يتطلب أي ضغط أو أدوات زجاجية، مما يؤدي إلى توفير في استبدال التوربينات والأواني الزجاجية.

يتطلب مولد الليزر والبصريات الخارجية (بما في ذلك عدسة التركيز) التبريد. اعتمادًا على حجم النظام وتكوينه، قد يتم نقل الحرارة المهدرة بواسطة المبرد أو مباشرة إلى الهواء. الماء هو مبرد شائع الاستخدام، وعادة ما يتم توزيعه من خلال نظام التبريد أو نقل الحرارة.

إن microjet الليزر هو ليزر موجه بنفث الماء   حيث يقترن شعاع الليزر النبضي بنفث ماء منخفض الضغط. يُستخدم هذا لأداء وظائف القطع بالليزر أثناء استخدام نفث الماء لتوجيه شعاع الليزر، مثل الألياف الضوئية، من خلال الانعكاس الداخلي الكلي. وتتمثل مزايا ذلك في أن الماء يزيل أيضًا الحطام ويبرد المادة. المزايا الإضافية التي يتميز بها القطع بالليزر "الجاف" التقليدي هي سرعات التقطيع العالية،  والشق المتوازي ، والقطع متعدد الاتجاهات.

ليزر الألياف  هو نوع من ليزر الحالة الصلبة الذي ينمو بسرعة في صناعة قطع المعادن. على عكس ثاني أكسيد الكربون، تستخدم تقنية الألياف وسيلة كسب صلبة، بدلاً من الغاز أو السائل. ينتج "ليزر البذور" شعاع الليزر ثم يتم تضخيمه داخل ألياف زجاجية. بفضل الطول الموجي الذي يبلغ 1064 نانومتر فقط، تنتج ألياف الليزر حجمًا صغيرًا للغاية (أصغر بما يصل إلى 100 مرة مقارنة بثاني أكسيد الكربون) مما يجعلها مثالية لقطع المواد المعدنية العاكسة. وهذه إحدى المزايا الرئيسية للألياف مقارنةً بثاني أكسيد الكربون .

 المصدر: ويكيبيديا