الليزر عبارة عن شعاع ضوئي شديد التركيز بطول موجي واحد. وعند كل طول موجي للضوء، تقوم مواد مختلفة بامتصاص هذا الضوء وانعكاسه ونقله بكميات متفاوتة.
شعاع الليزر عبارة عن عمود من الضوء عالي الكثافة، بطول موجي واحد، أو لون واحد. في حالة نموذجية CO2 الليزر، هذا الطول الموجي يقع في جزء الأشعة تحت الحمراء من طيف الضوء، وبالتالي فهو غير مرئي للعين البشرية. يبلغ قطر الشعاع حوالي 3/4 بوصة فقط أثناء انتقاله من مرنان الليزر، الذي يخلق الشعاع، عبر مسار شعاع قاطع الليزر. يمكن ارتداده في اتجاهات مختلفة بواسطة عدد من المرايا، أو "ثني الشعاع"، قبل أن يتم تركيزه أخيرًا على اللوحة. يمر شعاع الليزر المركّز عبر فتحة الفوهة قبل أن يصطدم باللوحة. كما يتدفق عبر فتحة الفوهة غاز مضغوط، مثل الأكسجين أو النيتروجين.
تؤدي كثافة الطاقة العالية إلى التسخين السريع والذوبان والتبخر الجزئي أو الكامل للمادة. عند قطع الفولاذ الصلب، تكون حرارة شعاع الليزر كافية لبدء عملية حرق "الوقود المؤكسج" النموذجية، وسيكون غاز القطع بالليزر عبارة عن أكسجين نقي، تمامًا مثل شعلة الوقود المؤكسج. عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم، يذيب شعاع الليزر المادة ببساطة، ويُستخدم النيتروجين عالي الضغط لنفخ المعدن المنصهر خارج الشق.
على آلة القطع بالليزريتم تحريك رأس القطع بالليزر فوق اللوحة المعدنية على شكل الجزء المطلوب، وبالتالي يتم قطع الجزء من اللوحة. يحافظ نظام التحكم السعوي h8 على مسافة دقيقة للغاية بين نهاية الفوهة واللوحة التي يتم قطعها. هذه المسافة مهمة، لأنها تحدد مكان نقطة التركيز بالنسبة لسطح اللوحة. يمكن أن تتأثر جودة القطع برفع أو خفض نقطة التركيز من أعلى سطح اللوحة مباشرة، أو عند السطح، أو أسفل السطح مباشرة.
تعمل آلة القطع بالليزر عن طريق تركيز شعاع من ضوء الليزر على قطعة من المواد. ضوء الليزر قوي للغاية، وعندما يتم تركيزه، فإنه يرفع درجة حرارة المادة المراد قطعها بدرجة كافية لإذابة أو تبخر المادة، في المنطقة الصغيرة التي يتم تركيز الشعاع عليها. غالبًا ما يتم استخدام غاز مساعد للمساعدة في دفع المادة المنصهرة من منطقة القطع. وهذا ينطبق بشكل خاص على قطع المعادن أو الصفائح السميكة من المواد مثل الخشب الرقائقي.
لقطع الأشكال، يتم تحريك رأس الليزر، باستخدام شكل من أشكال الرافعة لوضع الشعاع فوق مادة جديدة، مما يتسبب في قطع خط بدلاً من ثقب صغير. تشمل أنواع أنظمة الحركة الرفوف والتروس، والبراغي الكروية، والمحركات الخطية. المحركات الخطية هي الأكثر تكلفة، ولكنها الأسرع والأكثر دقة. توفر الرفوف والتروس نفس السرعة والدقة تقريبًا، ولكن بسعر أقل. قد تستخدم بعض أجهزة الليزر الصغيرة للهواة أيضًا حزام التوقيت والمحركات المتدرجة لتحريك رأس الليزر. في جميع الحالات، يضيف النظام المزود بوظائف وردود فعل المشفر إلى دقة القطع بشكل كبير. نظام القطع بالليزر، كما هو الحال مع الإطار الصلب، المعزول عن الاهتزاز.
بالنسبة لعملية القطع بالليزر، من المهم اختيار طول موجي يمتصه المادة التي تنوي قطعها بشكل كبير.
عندما يتم توجيه طاقة الليزر إلى سطح المادة، تمتص المادة قدرًا كبيرًا من الطاقة مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها بسرعة إلى ما بعد درجة انصهارها وتصل إلى درجة حرارة تحللها.
عند درجة حرارة التحلل، تتحلل المادة وتتفكك. وفي كثير من الأحيان، ينبعث الدخان أو الأبخرة عندما يحدث هذا.
يمكن تسخين حافة القطع إلى مستوى أقل حتى تذوب وتتشكل من جديد. ويمكن استخدام هذا في الواقع كنوع من آلية الختم المفيدة للمواد الليفية، على سبيل المثال، لمنع الترابط.
عند تشغيل قاطع الليزر، يُنصح بتوجيه الليزر بزاوية تمنع تراكم الدخان الناتج عن عملية القطع على عدسات الليزر. إضافةً إلى ذلك، عند قطع (أو لحام) الأسطح شديدة الانعكاس، من المهم منع انعكاس شعاع الليزر عن السطح وعودته إلى عدسات الليزر، إذ قد يُلحق ذلك الضرر بها.
