Сублимација или испаравање
Сублимација је врста промене фазе из чврстог у гасовито стање, без средње течне фазе. Ово је исти процес како се суви лед претвара у пару, а да не постане течност. Материјал брзо апсорбује енергију у којој нема шансе да дође до топљења. Исти принцип се примењује и на ласерско сечење, при чему се велика количина енергије уноси у материјал за релативно кратко време што изазива директну фазну промену материјала из чврстог у гасовито стање, уз што мање топљења.
Рез почиње стварањем почетне кључаонице или уреза. У изрезу је већа способност упијања што доводи до бржег испаравања материјала. Ово изненадно испаравање ствара пару материјала са високим притиском која даље еродира зидове уреза док избацује материјале из реза. Ово продубљује и повећава направљену рупу или рез.
Овај процес је погодан за сечење пластике, текстила, дрвета, папира и пене, што захтева само мале количине енергије да би се испарила.
Топљење
У поређењу са сублимацијом, за топљење је потребно мање енергије. Потребна енергија је око десетине сублимационог ласерског сечења. У овом процесу, ласерски зрак загрева материјал, што доводи до његовог топљења. Како се материјал топи, млаз гаса из коаксијалне млазнице са ласерским снопом избацује материјал из реза. Помоћни гасови који се користе су инертни или нереагујући (нпр. хелијум, аргон и азот), који само помажу при сечењу механичким средствима.
Због ниске енергетске потребе користи се за сечење неоксидирајућих или активних метала као што су нерђајући челик, титанијум и легуре алуминијума.
Реактивно ласерско сечење
У овом процесу, реактивни гас се користи за стварање више топлоте реакцијом са материјалом. Процес почиње топљењем материјала ласерским снопом. Како се материјал топи, млаз гаса кисеоника излази из коаксијалне млазнице, реагујући са растопљеним металом. Реакција између метала и кисеоника је егзотермни процес који значи да се топлота ослобађа. Ова топлота помаже у топљењу материјала, што је око 60% укупне енергије потребне за сечење материјала. Оксиди растопљеног метала се избацују притиском млаза кисеоника.
Осим што је потребна нижа енергија ласерског зрака, брзине сечења помоћу реактивних гасова су веће од ласерског сечења инертним гасовима. Међутим, пошто се овај процес ослања на хемијску реакцију, растопљени метални оксид који није избачен млазом кисеоника формира се дуж ивице реза. Ово производи резове ниског квалитета од употребе инертних гасова.
Овај процес се користи за сечење дебелих угљеничних челика, челика од титанијума и других лако оксидираних метала.
Прелом термичког стреса
Овај процес укључује увођење малог уреза на дубини од око једне трећине дебљине материјала помоћу ласера. Ласер се затим користи за изазивање локализованих напона. Ово се постиже загревањем мале тачке која ствара силе притиска око њега. Након проласка ласерског зрака, подручје се лагано хлади, стварајући топлотне напрезања. У неким дизајнима, расхладне течности се користе да помогну у стварању топлотног напрезања. Када ови индуковани напони достигну нивое квара, настаје пукотина која изазива раздвајање.
Кретање ласерског зрака усмерава ово раздвајање на контролисан начин. Овај метод обично захтева мање енергије од ласерског испаравања са бољим брзинама сечења. Локализовано загревање се обично изводи испод температуре преласка стакла.
ЦО₂ ласери се широко користе за ову примену јер је инфрацрвено светло са таласном дужином од 10,6 µм идеално за сечење већине неметала. Међутим, не могу се сви материјали резати једном врстом ласера јер различити материјали апсорбују светлост на различитим таласним дужинама. Преломи топлотног стреса се широко користе за сечење крхких материјала као што су керамика и стакло.
Још једна новија метода која користи принципе термичког лома је Стеалтх Дицинг. Ово је технологија ласерског сечења коју је првобитно развио Хамаматсу Пхотоницс која се користи за сечење полупроводничких плочица и делова микроелектромеханичких система или МЕМС. Код овог типа сечења, почетни урез се ствара на унутрашњој тачки унутар материјала. Стеалтх коцкице је процес сувог сечења где је рез чист без растопљених наслага.