Hönnunarreglan við leysiskurð er kerfisbundin ferli ramma byggð á mótum ljósfræði, varmafræði og efnisfræði. Kjarni þess er nákvæm fjarlæging og mótun efna með samspili stjórnanlegs há-orku-þéttleika leysigeisla við efnið. Innleiðing þessarar meginreglu krefst tillits til þriggja vídda: leysigeislaframleiðslu og flutnings, orkusamskiptaaðferða og samsvörunar breytu ferlisins, sem myndar fullkomna rökrétta keðju frá "orkugjafa" til "vinnsluniðurstöðu."
Laser kynslóð er upphafspunktur hönnunarinnar. Í núverandi iðnaðarnotkun sýna trefjaleysir, CO₂ leysir og fastástandsleysir mismunandi geislaeiginleika vegna mismunar á styrkmiðli og örvunaraðferðum: Trefjaleysir nota sjaldgæfa-jarð-dópaðir ljósleiðarar sem ávinningsmiðil og ná háu raf-ljósviðskiptaskilvirkni (allt að 30% eða meira) eða púlsaðir geislar á nær-innrauðu bandi (u.þ.b. 1070nm), með kostum eins og framúrskarandi geislagæðum (M² nálægt 1), þéttri uppbyggingu og-viðhaldslausri notkun; CO₂ leysir nota CO₂ gasblöndu sem ávinningsmiðil og mynda langt-innrauðan band (10,6μm) geisla í gegnum útblástursörvun, þó að raf-ljósnýtingin sé tiltölulega lág (u.þ.b. 10%), en frásogshraðinn fyrir málmefni sem ekki eru- er hærri og þykk málmplötur; Föst-leysir (eins og Nd:YAG) nota kristalla sem styrkingarmiðil og geta framleitt stutta-púls eða örstuttar-púlsleysir, hentugur fyrir ör-aðstæður við vinnslu. Val á leysir verður að byggjast á yfirgripsmiklu íhugun á frásogseiginleikum efnisins fyrir bylgjulengd (td kopar og ál hafa mikla endurspeglun á 10,6μm CO₂ leysigeisla, sem gerir þá hentugri fyrir trefjaleysis), nauðsynlega vinnsluþykkt og nákvæmni. Þetta er kjarnaútfærsla „aðlögunarhæfni orkugjafa“ meginreglunnar í hönnun.
Laserflutningur og fókus eru mikilvæg fyrir nákvæma orkugjöf. Geislaúttakið frá leysigeislaholinu þarf að senda til vinnsluhaussins í gegnum sjónræna þætti eins og samkvæmisspegla og endurkastsspegla. Þá sameinar fókusspegill (venjulega kúpt linsa) dreifandi geislanum í stað með þvermál tugum til hundruða míkrómetra. Sambandið milli blettþvermáls (d), brennivíddar (f) og þvermál innfallsgeisla (D) fylgir myndformúlu linsumynda (d≈f·θ, þar sem θ er frávikshorn geisla), sem ákvarðar beint orkuþéttleikann (E=P/(πd²/4), þar sem P er leysiraflið){{5 dens þéttleiki, því meiri er orkan því minni og auðveldara er að ná orkuþéttleikanum. hár-nákvæm klipping. Hönnunin krefst þess að velja brennivídd út frá vinnslusvæðinu og nákvæmniþörfum (stuttar brennivíddar leiða til lítillar fókusblettur en grunna fókusdýpt, hentugur fyrir nákvæmni klippingu á þunnum plötum; langar brennivíddar hafa mikla fókusdýpt, hentugur fyrir stöðuga vinnslu á þykkum plötum). Kvik fókustækni (eins og að stilla sjálfkrafa stöðu brennipunktsins meðfram Z-ás vinnsluhaussins til að fylgja yfirborðsbylgjum plötunnar) er notuð til að bæta upp orkudeyfingu sem stafar af ójöfnu í plötunni, sem tryggir orkujafnvægi á aðgerðasvæðinu.
Samspilsbúnaðurinn milli orku og efnis ákvarðar eðli skurðarferlisins. Þegar leysigeisli geislar yfirborð efnisins frásogast orka og umbreytist í hita, sem veldur því að staðbundið hitastig hækkar hratt að bræðslumarki eða jafnvel suðumarki (bræðslumark flestra málmefna er yfir 1000 gráður og suðumarkið getur náð 3000 gráður). Fyrir efni með lága hitaleiðni (eins og ryðfríu stáli) er hiti einbeitt í blettasvæðinu, sem gerir hraða bráðnun kleift; fyrir mjög endurskinsefni (eins og ál og kopar) er nauðsynlegt að auka leysiraflið eða nota púlsham (með því að brjótast í gegnum endurskinsþröskuldinn með hámarksafli) til að auka orkuupptöku. Bráðinn málmur er blásinn í burtu frá skurðinum með hjálpargasi (súrefni, köfnunarefni eða þrýstilofti): súrefni hvarfast útverma við járn (oxun), sem gefur aukna skurðorku, hentugur fyrir háhraða klippingu á efnum sem auðvelt er að oxa eins og kolefnisstál; Köfnunarefni, sem óvirkt gas, fjarlægir gjall með því að nota aðeins hreyfiorku, forðast oxun og leiðir til hágæða, mislitaðs skurðar, hentugur fyrir forrit sem krefjast mikils yfirborðsgæða, eins og ryðfríu stáli og álblöndur. Hönnunin verður að passa við gerð og þrýsting aðstoðargassins byggt á varmaleiðni efnisins, sérvarmagetu og oxunareiginleikum -of lágur þrýstingur mun leiða til gjallleifa, en of hár þrýstingur getur leitt til of breitts skurðar eða efnistaps. Tölulegar uppgerðir (svo sem CFD-greiningu á gasflæðisviðinu) eru nauðsynlegar til að hámarka uppbyggingu stútsins og loftflæðisstefnu til að tryggja skilvirka flutning gjalls án þess að trufla sjónleiðina.
Samræmd hönnun ferlibreyta er kjarninn í því að ná stöðugum skurði. Leysarafl (P), skurðarhraða (v), púlstíðni (f) og vinnulotu (η) verður að passa saman: afl ákvarðar heildarorkuinntak á tímaeiningu, hraði hefur áhrif á endingu orkunnar (orka á lengdareiningu=E/v), og hvort tveggja saman ákvarðar hvort efnið sé alveg bráðnað/uppgufað. Í púlsham, stjórna tíðni og vinnulotu staka-púlsorkuna (E_púls=P × η/f) og púlsbil til að forðast hitauppsöfnun af völdum stöðugrar upphitunar (t.d. í þykkri plötuskurði getur lágtíðni og mikil vinnulota dregið úr breidd hitasvæðisins sem hefur áhrif á -). Hönnunin ætti að nota hornrétta tilraunahönnun eða vélræna reiknirit til að koma á "efnisþykktar-færibreytum" gagnagrunni. Til dæmis, fyrir 3 mm þykkt 304 ryðfríu stáli, getur fínstilling færibreytusamsetningarinnar í 1200W afl, 2m/mín hraða og 0,8MPa köfnunarefnisþrýsting náð hágæða skurði með þversniðsgrófleika Ra Minna en eða jafnt og 12,5μm.
Í stuttu máli er hönnunarreglan við leysisskurð fjölvíddar samlegðaráhrif "orkugjafaeiginleika, ljósleiðarflutnings, efnissamspils og samsvörunar breytu." Í meginatriðum umbreytir það óhlutbundinni „ljósorku“ í stýranlegan „vinnslukraft“ með nákvæmri stjórn á eðliseiginleikum leysis og efnishegðun, sem á endanum nær skilvirkri og mikilli-nákvæmni mótun flókinna útlína. Stöðug þróun þessarar meginreglu (eins og femtósekúndu/píkósekúndu púlsar í ofurhröðum leysigeislum til að bæla hitauppstreymi og rauntíma færibreytur fínstillingu með snjöllum reikniritum) er stöðugt að víkka út notkunarmörk leysiskurðar, sem gerir það að ómissandi kjarnatækni í háþróaðri framleiðslu.
