Одним из основных процессов получения заготовок в машиностроении является резка металла. Для этого широкое применение находят самые разнообразные ее методы. Традиционно используются механические способы — резка ножовочными полотнами, ленточными пилами, фрезами (рис. 1).
Для этого в производстве также используются станки общего и специального назначения для раскроя листовых, профильных и других заготовок из различных металлов и сплавов. При дешевизне традиционных способов у них немало проблем, которые не могут быть решены технологически. Среди недостатков старых способов резки — невысокая производительность, малая стойкость режущего инструмента, а также проблематичность, а порой и полная невозможность разнофигурной резки по круглым и кривым контурам. В поисках решения этих проблем в машиностроение пришли иные способы разделения материалов, основанные на электрохимическом, электрофизическом и физико-механическом воздействиях [1–7]. Среди них высокоскоростная газовая и плазменная резка, плазменная резка проникающей дугой. Однако эти способы при высокой производительности отличаются низкой точностью, а также большими издержками в сфере термического влияния на металл, требуют дополнительных способов очистки и т. п. С другой стороны, применяется невероятно точная, позволяющая изготавливать детали любой геометрии электроэрозионная резка. Но эта методика отличается крайне низкой производительностью, высокой технологической сложностью (рис. 2).
Лазерная резка лишена многих вышеперечисленных проблем. Лазерное излучение, обеспечивая высокую концентрацию энергии, позволяет разделять практически любые металлы и сплавы независимо от их теплофизических свойств (рис. 3). При этом можно получать узкие разрезы с минимальной зоной термического влияния. При лазерной резке не требуется механическое воздействие на обрабатываемый металл, а возникающие деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания, незначительны. Это позволяет осуществлять лазерную резку с высокой степенью точности. Благодаря большой плотности мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность, сочетающаяся с высоким качеством поверхности реза [4].