En laser er en høykonsentrert lysstråle ved en enkelt bølgelengde. Ved hver bølgelengde av lys absorberer, reflekterer og overfører forskjellige materialer det lyset i varierende mengde.
Laserstrålen er en søyle av lys med svært høy intensitet, med en enkelt bølgelengde eller farge. I tilfelle av en typisk CO2 laser, er den bølgelengden i den infrarøde delen av lysspekteret, så den er usynlig for det menneskelige øyet. Strålen er bare omtrent 3/4 tomme i diameter når den beveger seg fra laserresonatoren, som skaper strålen, gjennom laserskjærerens strålebane. Den kan sprettes i forskjellige retninger av en rekke speil, eller "bjelkebenders", før den til slutt fokuseres på platen. Den fokuserte laserstrålen går gjennom boringen i en dyse rett før den treffer platen. Det strømmer også gjennom dyseboringen en komprimert gass, for eksempel oksygen eller nitrogen.
Den høye effekttettheten resulterer i rask oppvarming, smelting og delvis eller fullstendig fordamping av materialet. Ved skjæring av bløtt stål er varmen fra laserstrålen nok til å starte en typisk "oxy-fuel" brenningsprosess, og laserskjæregassen vil være rent oksygen, akkurat som en oxy-fuel fakkel. Ved skjæring av rustfritt stål eller aluminium smelter laserstrålen ganske enkelt materialet, og høytrykksnitrogen brukes til å blåse det smeltede metallet ut av snittet.
På en laser cutting maskin, blir laserskjærehodet flyttet over metallplaten i form av ønsket del, og dermed kuttes delen ut av platen. Et kapasitivt h8-kontrollsystem holder en svært nøyaktig avstand mellom enden av dysen og platen som kuttes. Denne avstanden er viktig, fordi den bestemmer hvor brennpunktet er i forhold til overflaten av platen. Kuttkvaliteten kan påvirkes ved å heve eller senke brennpunktet fra rett over overflaten av platen, ved overflaten eller rett under overflaten.
En laserskjæremaskin fungerer ved å fokusere en laserstråle på et stykke materiale. Laserlyset er så kraftig at når det fokuseres, øker det temperaturen på materialet som skal kuttes høyt nok til å smelte eller fordampe materialet, i det lille området strålen er fokusert. Ofte brukes en hjelpegass for å hjelpe til med å skyve det smeltede materialet fra det kuttede området. Dette gjelder spesielt for skjæring av metaller eller tykke ark av materiale som kryssfiner.
For å kutte former flyttes laserhodet ved å bruke en form for portal for å plassere strålen over nytt materiale, noe som fører til at en linje kuttes i stedet for et lite nålhull. Typene bevegelsessystemer inkluderer tannstang og tannhjul, kuleskruer og lineære motorer. Lineærmotorer er dyrest, men er raskeste og mest nøyaktige. Tannstang gir nesten samme hastighet og nøyaktighet, men til en lavere pris. Noen små hobbylasere kan også bruke registerreim og trinnmotorer for å bevege laserhodet. I alle tilfeller bidrar et system med serverer og kodertilbakemeldinger i stor grad til nøyaktigheten av laserskjæringssystem, det samme gjør en stiv ramme, isolert fra vibrasjoner.
For en laserskjæreoperasjon er det viktig å velge en bølgelengde som er svært absorberende i materialet du har tenkt å kutte.
Ettersom laserenergien rettes mot materialoverflaten, absorberer materialet så mye energi at det raskt varmes opp over smeltetemperaturen og opp til nedbrytningstemperaturen.
Ved nedbrytningstemperaturen brytes materialet ned og desintegrerer. Ofte frigjøres røyk eller røyk når dette skjer.
Kanten på kuttet kan varmes opp til et lavere nivå og faktisk smelte og reformeres. Dette kan faktisk brukes som en slags tetningsmekanisme som er nyttig for for eksempel fibermaterialer for å hindre gjengang.
Når laserskjærer jobber kan det være en god idé å vinkle laseren slik at røyk fra skjæreprosessen ikke samler seg som sot på laseroptikken. I tillegg, når du skjærer (eller sveiser) svært reflekterende overflater er det viktig å forhindre at laserstrålen reflekteres fra overflaten og tilbake inn i laseroptikken, noe som kan skade dem.
