Laser adalah berkas cahaya yang sangat terkonsentrasi pada satu panjang gelombang. Pada setiap panjang gelombang cahaya, berbagai material menyerap, memantulkan, dan mentransmisikan cahaya tersebut dalam jumlah yang berbeda-beda.
Sinar laser adalah kolom cahaya dengan intensitas sangat tinggi, dengan panjang gelombang tunggal, atau warna. Dalam kasus laser biasa, CO2 laser, panjang gelombang tersebut berada di bagian Infra-Merah dari spektrum cahaya, sehingga tidak terlihat oleh mata manusia. Sinar tersebut hanya berdiameter sekitar 3/4 inci saat bergerak dari resonator laser, yang menciptakan sinar, melalui jalur sinar pemotong laser. Sinar tersebut dapat dipantulkan ke berbagai arah oleh sejumlah cermin, atau "beam bender", sebelum akhirnya difokuskan ke pelat. Sinar laser yang terfokus melewati lubang nosel tepat sebelum mengenai pelat. Gas terkompresi, seperti Oksigen atau Nitrogen, juga mengalir melalui lubang nosel tersebut.
Kepadatan daya yang tinggi menghasilkan pemanasan, pelelehan, dan penguapan sebagian atau seluruh material dengan cepat. Saat memotong baja ringan, panas sinar laser cukup untuk memulai proses pembakaran "oxy-fuel" yang umum, dan gas pemotongan laser akan berupa oksigen murni, seperti obor oxy-fuel. Saat memotong baja tahan karat atau aluminium, sinar laser hanya melelehkan material, dan nitrogen bertekanan tinggi digunakan untuk meniup logam cair keluar dari kerf.
Pada laser cutting mesin, kepala pemotong laser digerakkan di atas pelat logam sesuai bentuk bagian yang diinginkan, sehingga memotong bagian tersebut keluar dari pelat. Sistem kontrol kapasitif h8 mempertahankan jarak yang sangat akurat antara ujung nosel dan pelat yang sedang dipotong. Jarak ini penting, karena menentukan di mana titik fokus relatif terhadap permukaan pelat. Kualitas pemotongan dapat dipengaruhi dengan menaikkan atau menurunkan titik fokus dari tepat di atas permukaan pelat, di permukaan, atau tepat di bawah permukaan.
Mesin pemotong laser bekerja dengan memfokuskan sinar laser ke sepotong material. Sinar laser berdaya sangat tinggi, sehingga saat difokuskan, suhu material yang akan dipotong akan meningkat cukup tinggi untuk melelehkan atau menguapkan material, di area kecil tempat sinar difokuskan. Sering kali, gas pembantu digunakan untuk membantu mendorong material cair dari area pemotongan. Hal ini terutama berlaku untuk memotong logam atau lembaran material tebal seperti kayu lapis.
Untuk memotong bentuk, kepala laser digerakkan, menggunakan beberapa bentuk gantry untuk memposisikan sinar di atas material baru, menyebabkan garis terpotong alih-alih lubang jarum kecil. Jenis sistem gerak meliputi rak dan pinion, sekrup bola, dan motor linier. Motor linier paling mahal, tetapi tercepat dan paling akurat. Rak dan pinion memberikan kecepatan dan akurasi yang hampir sama, tetapi dengan harga yang lebih rendah. Beberapa laser hobi kecil mungkin juga menggunakan timing belt dan motor stepper untuk menggerakkan kepala laser mereka. Dalam semua kasus, sistem dengan servis, dan umpan balik encoder sangat menambah akurasi sistem pemotongan laser, seperti halnya rangka kaku yang terisolasi dari getaran.
Untuk operasi pemotongan laser, penting untuk memilih panjang gelombang yang memiliki daya serap tinggi pada material yang akan dipotong.
Saat energi laser diarahkan ke permukaan material, material tersebut menyerap begitu banyak energi sehingga dengan cepat memanas melebihi suhu lelehnya dan naik ke suhu degradasinya.
Pada suhu degradasi, material tersebut rusak dan hancur. Sering kali, asap atau uap dilepaskan saat hal ini terjadi.
Tepi potongan dapat dipanaskan hingga tingkat yang lebih rendah dan benar-benar meleleh dan terbentuk kembali. Ini sebenarnya dapat digunakan sebagai semacam mekanisme penyegelan yang berguna untuk bahan berserat, misalnya, untuk mencegah terbentuknya benang.
Saat menggunakan mesin pemotong laser, ada baiknya untuk memiringkan laser sedemikian rupa sehingga asap dari proses pemotongan tidak menumpuk sebagai jelaga pada optik laser. Selain itu, saat memotong (atau mengelas) permukaan yang sangat reflektif, penting untuk mencegah sinar laser memantul dari permukaan dan kembali ke optik laser, yang dapat merusaknya.
