Tia laser là chùm ánh sáng có độ tập trung cao ở một bước sóng duy nhất. Ở mỗi bước sóng ánh sáng, các vật liệu khác nhau hấp thụ, phản xạ và truyền ánh sáng đó với lượng khác nhau.
Chùm tia laser là một cột ánh sáng có cường độ rất cao, có một bước sóng hoặc một màu duy nhất. Trong trường hợp điển hình CO2 laser, bước sóng đó nằm trong phần Hồng ngoại của quang phổ ánh sáng, vì vậy mắt người không nhìn thấy được. Chùm tia chỉ có đường kính khoảng 3/4 inch khi đi từ bộ cộng hưởng laser, bộ phận tạo ra chùm tia, qua đường đi của chùm tia của máy cắt laser. Chùm tia có thể bị phản xạ theo nhiều hướng khác nhau bởi một số gương hoặc "bộ uốn chùm tia", trước khi cuối cùng được hội tụ vào tấm kim loại. Chùm tia laser hội tụ đi qua lỗ khoan của vòi phun ngay trước khi chạm vào tấm kim loại. Ngoài ra, luồng khí nén, chẳng hạn như Oxy hoặc Nitơ, cũng chảy qua lỗ khoan của vòi phun đó.
Mật độ công suất cao dẫn đến quá trình làm nóng, làm tan chảy và bốc hơi một phần hoặc toàn bộ vật liệu nhanh chóng. Khi cắt thép mềm, nhiệt của chùm tia laser đủ để bắt đầu quá trình đốt "oxy-nhiên liệu" thông thường và khí cắt laser sẽ là oxy nguyên chất, giống như đèn khò oxy-nhiên liệu. Khi cắt thép không gỉ hoặc nhôm, chùm tia laser chỉ làm tan chảy vật liệu và nitơ áp suất cao được sử dụng để thổi kim loại nóng chảy ra khỏi vết cắt.
Trên một Máy cắt laser, đầu cắt laser được di chuyển trên tấm kim loại theo hình dạng của phần mong muốn, do đó cắt phần đó ra khỏi tấm. Hệ thống điều khiển điện dung h8 duy trì khoảng cách rất chính xác giữa đầu vòi phun và tấm đang được cắt. Khoảng cách này rất quan trọng, vì nó xác định điểm hội tụ nằm ở đâu so với bề mặt của tấm. Chất lượng cắt có thể bị ảnh hưởng bằng cách nâng hoặc hạ điểm hội tụ từ ngay phía trên bề mặt của tấm, tại bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt.
Máy cắt laser hoạt động bằng cách tập trung một chùm tia laser vào một vật liệu. Ánh sáng laser có công suất cao đến mức khi tập trung, nó sẽ làm tăng nhiệt độ của vật liệu cần cắt đủ cao để làm tan chảy hoặc bốc hơi vật liệu, trong khu vực nhỏ mà chùm tia được tập trung. Thông thường, một loại khí hỗ trợ được sử dụng để giúp đẩy vật liệu nóng chảy ra khỏi khu vực cắt. Điều này đặc biệt đúng khi cắt kim loại hoặc các tấm vật liệu dày như ván ép.
Để cắt hình dạng, đầu laser được di chuyển, sử dụng một số dạng cổng trục để định vị chùm tia trên vật liệu mới, khiến một đường được cắt thay vì một lỗ kim nhỏ. Các loại hệ thống chuyển động bao gồm thanh răng và bánh răng, vít me bi và động cơ tuyến tính. Động cơ tuyến tính đắt nhất, nhưng nhanh nhất và chính xác nhất. Thanh răng và bánh răng cung cấp tốc độ và độ chính xác gần như tương đương, nhưng với giá thấp hơn. Một số laser sở thích nhỏ cũng có thể sử dụng đai thời gian và động cơ bước để di chuyển đầu laser của chúng. Trong mọi trường hợp, một hệ thống có phản hồi mã hóa và phục vụ sẽ tăng đáng kể độ chính xác của hệ thống cắt laser, giống như một khung cứng, được cách ly khỏi rung động.
Đối với quá trình cắt bằng laser, điều quan trọng là phải chọn bước sóng có khả năng hấp thụ cao trong vật liệu cần cắt.
Khi năng lượng laser được hướng vào bề mặt vật liệu, vật liệu sẽ hấp thụ rất nhiều năng lượng đến mức nhanh chóng nóng lên vượt quá nhiệt độ nóng chảy và đạt đến nhiệt độ phân hủy.
Ở nhiệt độ phân hủy, vật liệu bị phân hủy và tan rã. Thường thì khói hoặc khí sẽ được giải phóng khi điều này xảy ra.
Cạnh của vết cắt có thể được nung nóng đến mức thấp hơn và thực sự tan chảy và định hình lại. Điều này thực sự có thể được sử dụng như một loại cơ chế niêm phong hữu ích cho các vật liệu dạng sợi, ví dụ, để ngăn ngừa việc luồn chỉ.
Khi sử dụng máy cắt laser, nên điều chỉnh góc chiếu laser sao cho khói từ quá trình cắt không bám thành muội than trên thấu kính laser. Ngoài ra, khi cắt (hoặc hàn) các bề mặt có độ phản chiếu cao, điều quan trọng là phải ngăn tia laser phản xạ từ bề mặt trở lại thấu kính laser, vì điều này có thể làm hỏng chúng.
