Un laser este un fascicul de lumină foarte concentrat la o singură lungime de undă. La fiecare lungime de undă a luminii, diferite materiale absorb, reflectă și transmit acea lumină în cantități diferite.
Raza laser este o coloană de lumină de foarte mare intensitate, cu o singură lungime de undă sau culoare. În cazul unui tipic CO2 laser, acea lungime de undă se află în partea infraroșie a spectrului de lumină, deci este invizibilă pentru ochiul uman. Fasciculul are doar aproximativ 3/4 de inch în diametru în timp ce se deplasează de la rezonatorul laser, care creează fasciculul, prin traseul fasciculului cutter cu laser. Poate fi aruncat în direcții diferite de un număr de oglinzi, sau „îndoitori de fascicul”, înainte de a fi în sfârșit focalizat pe placă. Raza laser focalizată trece prin orificiul unei duze chiar înainte să lovească placa. De asemenea, curge prin acel orificiu al duzei un gaz comprimat, cum ar fi oxigenul sau azotul.
Densitatea mare de putere are ca rezultat încălzirea rapidă, topirea și vaporizarea parțială sau completă a materialului. Când tăiați oțel moale, căldura fasciculului laser este suficientă pentru a începe un proces tipic de ardere „oxi-combustibil”, iar gazul de tăiere cu laser va fi oxigen pur, la fel ca o torță cu oxi-combustibil. Când tăiați oțel inoxidabil sau aluminiu, fasciculul laser pur și simplu topește materialul, iar azotul de înaltă presiune este folosit pentru a sufla metalul topit din tăietură.
Pe o tăiere cu laser masina, capul de tăiere cu laser este deplasat peste placa metalică în forma piesei dorite, tăind astfel piesa din placă. Un sistem de control capacitiv h8 menține o distanță foarte precisă între capătul duzei și placa care este tăiată. Această distanță este importantă, deoarece determină locul în care se află punctul focal față de suprafața plăcii. Calitatea tăierii poate fi afectată prin ridicarea sau coborârea punctului focal chiar deasupra suprafeței plăcii, la suprafață sau chiar sub suprafață.
O mașină de tăiat cu laser funcționează prin focalizarea unui fascicul de lumină laser pe o bucată de material. Lumina laser este atât de puternică, încât atunci când este focalizată, crește temperatura materialului de tăiat suficient de mare pentru a topi sau vaporiza materialul, în zona mică fasciculul este focalizat. Adesea, un gaz de asistență este utilizat pentru a ajuta la împingerea materialului topit din zona tăiată. Acest lucru este valabil mai ales pentru tăierea metalelor sau a foilor groase de material precum placaj.
Pentru a tăia forme, capul laser este mutat, folosind o anumită formă de portal pentru a poziționa fasciculul peste material nou, determinând tăierea unei linii în loc de un mic orificiu. Tipurile de sisteme de mișcare includ cremalieră și pinioane, șuruburi cu bile și motoare liniare. Motoarele liniare sunt cele mai scumpe, dar sunt cele mai rapide și mai precise. Cremaliera și pinioanele oferă aproape aceeași viteză și precizie, dar la un preț mai mic. Unele lasere mici hobbyist ar putea folosi, de asemenea, curele de distribuție și motoare pas cu pas pentru a-și mișca capul laser. În toate cazurile, un sistem cu servire și feedback al codificatorului adaugă foarte mult la precizia sistem de tăiere cu laser, la fel ca și un cadru rigid, izolat de vibrații.
Pentru o operațiune de tăiere cu laser, este important să alegeți o lungime de undă care să absoarbă mult materialul pe care intenționați să îl tăiați.
Pe măsură ce energia laserului este direcționată către suprafața materialului, materialul absoarbe atât de multă energie încât se încălzește rapid peste temperatura de topire și până la temperatura de degradare.
La temperatura de degradare, materialul se descompune și se dezintegrează. Adesea, atunci când se întâmplă acest lucru, se eliberează fum sau vapori.
Marginea tăieturii poate fi încălzită la un nivel inferior și, de fapt, să se topească și să se reformeze. Acesta poate fi folosit de fapt ca un fel de mecanism de etanșare care este util pentru materialele fibroase, de exemplu, pentru a preveni filetarea.
Când se lucrează cu o mașină de tăiat cu laser, poate fi o idee bună să se încline laserul astfel încât fumul rezultat în procesul de tăiere să nu se acumuleze sub formă de funingine pe optica laserului. În plus, atunci când se taie (sau se sudează) suprafețe foarte reflectorizante, este important să se prevină reflectarea fasciculului laser de pe suprafață și întoarcerea acestuia în optica laserului, ceea ce le poate deteriora.
