Um laser é um feixe de luz altamente concentrado em um único comprimento de onda. Em cada comprimento de onda de luz, vários materiais absorvem, refletem e transmitem essa luz em quantidades variadas.
O feixe de laser é uma coluna de luz de altíssima intensidade, de um único comprimento de onda, ou cor. No caso de um típico CO2 laser, esse comprimento de onda está na parte infravermelha do espectro de luz, então é invisível ao olho humano. O feixe tem apenas cerca de 3/4 de polegada de diâmetro conforme viaja do ressonador laser, que cria o feixe, através do caminho do feixe do cortador a laser. Ele pode ser refletido em diferentes direções por vários espelhos, ou "dobradores de feixe", antes de ser finalmente focado na placa. O feixe de laser focado passa pelo furo de um bico logo antes de atingir a placa. Também fluindo através desse furo do bico está um gás comprimido, como oxigênio ou nitrogênio.
A alta densidade de potência resulta em aquecimento rápido, derretimento e vaporização parcial ou completa do material. Ao cortar aço macio, o calor do feixe de laser é suficiente para iniciar um processo típico de queima de "oxi-combustível", e o gás de corte a laser será oxigênio puro, assim como um maçarico de oxi-combustível. Ao cortar aço inoxidável ou alumínio, o feixe de laser simplesmente derrete o material, e nitrogênio de alta pressão é usado para soprar o metal fundido para fora do corte.
Em um máquina de corte a laser, a cabeça de corte a laser é movida sobre a placa de metal no formato da peça desejada, cortando assim a peça para fora da placa. Um sistema de controle capacitivo h8 mantém uma distância muito precisa entre a extremidade do bico e a placa que está sendo cortada. Essa distância é importante, porque determina onde o ponto focal está em relação à superfície da placa. A qualidade do corte pode ser afetada ao elevar ou abaixar o ponto focal logo acima da superfície da placa, na superfície ou logo abaixo da superfície.
Uma máquina de corte a laser funciona focalizando um feixe de luz laser em um pedaço de material. A luz laser é tão potente que, quando focada, aumenta a temperatura do material a ser cortado o suficiente para derreter ou vaporizar o material, na pequena área em que o feixe é focado. Frequentemente, um gás auxiliar é usado para ajudar a empurrar o material derretido da área de corte. Isso é especialmente verdadeiro para cortar metais ou folhas grossas de material como compensado.
Para cortar formas, a cabeça do laser é movida, usando alguma forma de pórtico para posicionar o feixe sobre o novo material, fazendo com que uma linha seja cortada em vez de um pequeno furo de alfinete. Os tipos de sistemas de movimento incluem cremalheira e pinhões, parafusos de esferas e motores lineares. Os motores lineares são os mais caros, mas são mais rápidos e precisos. Cremalheira e pinhões fornecem quase a mesma velocidade e precisão, mas por um preço mais baixo. Alguns pequenos lasers amadores também podem usar correia dentada e motores de passo para mover sua cabeça de laser. Em todos os casos, um sistema com saques e feedback do codificador aumenta muito a precisão de sistema de corte a laser, assim como uma estrutura rígida, isolada da vibração.
Para uma operação de corte a laser, é importante escolher um comprimento de onda que seja altamente absorvido pelo material que se pretende cortar.
À medida que a energia do laser é direcionada à superfície do material, o material absorve tanta energia que rapidamente aquece além da temperatura de fusão e até a temperatura de degradação.
Na temperatura de degradação, o material se quebra e se desintegra. Frequentemente, fumaça ou vapores são liberados quando isso acontece.
A borda do corte pode ser aquecida a um nível mais baixo e realmente derreter e reformar. Isso pode realmente ser usado como um tipo de mecanismo de vedação que é útil para materiais fibrosos, por exemplo, para evitar rosqueamento.
Ao trabalhar com uma máquina de corte a laser, é recomendável posicionar o laser de forma que a fumaça do processo de corte não se acumule como fuligem nas lentes do laser. Além disso, ao cortar (ou soldar) superfícies altamente reflexivas, é importante evitar que o feixe de laser seja refletido na superfície e retorne às lentes, o que pode danificá-las.
