La découpe au laser CO2 est un processus par lequel les matériaux sont découpés à l’aide d’un faisceau de lumière focalisé à haute énergie généré par un laser à dioxyde de carbone. Le faisceau laser est focalisé en un point très précis sur le matériau à découper, et la chaleur générée forme un petit point de fusion localisé sur toute l’épaisseur du matériau. De nombreuses machines de découpe laser CO2 utilisent un système d’assistance au gaz qui concentre un flux de gaz inerte à grande vitesse sur le point de coupe pour nettoyer la coupe du matériau fondu. La plupart des découpeurs laser sont automatisés et font avancer la coupe en déplaçant la tête de coupe ou le matériau pour suivre le profil de coupe. La découpe au laser CO2 est utilisée pour une large gamme de matériaux et se caractérise par des vitesses de coupe élevées et des niveaux de précision de coupe extrêmes.
La découpe au laser offre aux opérateurs une méthode très précise de découpe de formes complexes à partir d’une grande variété de matériaux. Les lasers peuvent être focalisés sur des points extrêmement fins et avoir suffisamment d’énergie pour couper facilement des métaux épais. La technologie de conception assistée par ordinateur (CAO) et de commande numérique par ordinateur (CNC) permet de réaliser rapidement et avec une grande précision des conceptions complexes par des machines de découpe laser CO2 automatisées. La liste des matériaux adaptés à la découpe laser est variée et comprend la céramique, les plastiques, les métaux, le bois et le caoutchouc.
Les lasers à dioxyde de carbone sont les types de lasers à onde continue les plus puissants disponibles, même avec des exemples de puissance modérée capables de couper sans effort des plaques d’acier de 2 pouces (60 mm) d’épaisseur. Un bon exemple des capacités des lasers CO2 est l’épaisseur moyenne des stocks d’acier coupé commercialement ; ceux-ci mesurent entre 3/4 de pouce et 1 pouce (20–25 mm). Utilisant des émissions lumineuses dans les bandes de longueur d’onde infrarouge de 9.4 à 10.6 micromètres, les lasers CO2 sont non seulement puissants mais efficaces et ont une sortie suffisante pour pomper des rapports de puissance aussi élevés que 20 %. Les machines présentent également des vitesses de coupe élevées ; des vitesses de 460 pieds par minute (140 m/min) sont possibles sur des matériaux minces.
Lorsque les métaux sont coupés avec un équipement de découpe au laser CO2, un système d’assistance au gaz est généralement utilisé pour assurer des coupes continues sans bavure et peu d’exigences de nettoyage post-coupe. Ce système utilise un jet à haute pression de gaz inerte dirigé vers le point de fusion lors de la coupe. Cela élimine le matériau fondu de la coupe et augmente l’efficacité thermique du laser sur certains matériaux. Le processus de découpe au laser CO2 est réalisé soit en déplaçant une tête laser tridimensionnelle montée sur portique sur la pièce, soit en déplaçant la pièce sous une tête de découpe statique.