Laser to silnie skoncentrowana wiązka światła o pojedynczej długości fali. Przy każdej długości fali światła różne materiały pochłaniają, odbijają i transmitują to światło w różnej ilości.
Wiązka laserowa to kolumna światła o bardzo dużej intensywności, o jednej długości fali lub kolorze. W przypadku typowego CO2 laser, ta długość fali znajduje się w podczerwonej części widma światła, więc jest niewidoczna dla ludzkiego oka. Wiązka ma tylko około 3/4 cala średnicy, gdy przechodzi z rezonatora laserowego, który ją tworzy, przez ścieżkę wiązki lasera tnącego. Może być odbijana w różnych kierunkach przez szereg luster lub „zginaczy wiązki”, zanim zostanie ostatecznie skupiona na płycie. Skupiona wiązka lasera przechodzi przez otwór dyszy tuż przed uderzeniem w płytę. Przez otwór tej dyszy przepływa również sprężony gaz, taki jak tlen lub azot.
Wysoka gęstość mocy powoduje szybkie nagrzewanie, topienie i częściowe lub całkowite odparowanie materiału. Podczas cięcia stali miękkiej ciepło wiązki laserowej jest wystarczające, aby rozpocząć typowy proces spalania „tlenowo-paliwowego”, a gaz do cięcia laserowego będzie czystym tlenem, tak jak w palniku tlenowo-paliwowym. Podczas cięcia stali nierdzewnej lub aluminium wiązka laserowa po prostu topi materiał, a azot pod wysokim ciśnieniem jest używany do wydmuchiwania stopionego metalu z nacięcia.
Na laserowa maszyna do cięcia, głowica tnąca laserowa przesuwa się nad płytą metalową w kształcie pożądanej części, wycinając w ten sposób część z płyty. Pojemnościowy układ sterowania h8 utrzymuje bardzo dokładną odległość między końcem dyszy a ciętą płytą. Ta odległość jest ważna, ponieważ określa, gdzie znajduje się punkt ogniskowy względem powierzchni płyty. Na jakość cięcia można wpłynąć, podnosząc lub opuszczając punkt ogniskowy tuż nad powierzchnią płyty, na powierzchni lub tuż pod powierzchnią.
Maszyna do cięcia laserowego działa poprzez skupienie wiązki światła laserowego na kawałku materiału. Światło lasera jest tak silne, że po skupieniu podnosi temperaturę materiału do cięcia na tyle wysoko, aby stopić lub odparować materiał, w małym obszarze, w którym wiązka jest skupiona. Często stosuje się gaz wspomagający, aby pomóc wypchnąć stopiony materiał z obszaru cięcia. Dotyczy to w szczególności cięcia metali lub grubych arkuszy materiału, takich jak sklejka.
Aby wyciąć kształty, głowica lasera jest przesuwana, przy użyciu jakiejś formy suwnicy, aby ustawić wiązkę nad nowym materiałem, powodując cięcie linii zamiast małego otworu. Typy systemów ruchu obejmują zębatkę i listwę zębatą, śruby kulowe i silniki liniowe. Silniki liniowe są najdroższe, ale są najszybsze i najdokładniejsze. Zębatka i listwa zębata zapewniają niemal taką samą prędkość i dokładność, ale za niższą cenę. Niektóre małe lasery hobbystyczne mogą również wykorzystywać paski rozrządu i silniki krokowe do przesuwania głowicy lasera. We wszystkich przypadkach system z serwami i sprzężeniem zwrotnym enkodera znacznie zwiększa dokładność system cięcia laserowego, podobnie jak sztywna rama, odizolowana od drgań.
W przypadku cięcia laserowego istotne jest wybranie długości fali, która zapewnia dużą absorpcję materiału przeznaczonego do cięcia.
Kiedy energia lasera jest skierowana na powierzchnię materiału, materiał pochłania tak dużo energii, że szybko nagrzewa się powyżej temperatury topnienia i osiąga temperaturę degradacji.
W temperaturze degradacji materiał ulega rozpadowi i dezintegracji. Często, gdy to się dzieje, uwalnia się dym lub opary.
Krawędź cięcia może być podgrzana do niższego poziomu i faktycznie stopiona i odtworzona. Może to być faktycznie użyte jako swego rodzaju mechanizm uszczelniający, który jest przydatny w przypadku materiałów włóknistych, na przykład w celu zapobiegania gwintowaniu.
Podczas pracy przecinarki laserowej dobrym pomysłem może być ustawienie lasera pod takim kątem, aby dym z procesu cięcia nie zbierał się jako sadza na optyce lasera. Ponadto podczas cięcia (lub spawania) powierzchni silnie odblaskowych ważne jest, aby zapobiec odbijaniu się wiązki lasera od powierzchni i z powrotem do optyki lasera, co może ją uszkodzić.
