Λέιζερ CO2
Τα λέιζερ CO2 περνούν ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από ένα σωλήνα γεμάτο με μείγμα αερίων, παράγοντας μια δέσμη φωτός. Υπάρχει ένας καθρέφτης σε κάθε άκρο του σωλήνα. Ο ένας καθρέφτης αντανακλά πλήρως, ενώ ο άλλος μερικώς, αφήνοντας ένα μέρος του φωτός να περάσει. Το μείγμα αερίων είναι συνήθως διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο, υδρογόνο και ήλιο. Τα λέιζερ CO2 παράγουν αόρατο φως, στο μακρινό εύρος υπερύθρων του φάσματος.
Τα λέιζερ CO2 υψηλότερης ισχύος για βιομηχανικές μηχανές μπορούν να φτάσουν αρκετά κιλοβάτ, αλλά αυτά τα λέιζερ αποτελούν σίγουρα την εξαίρεση. Τα τυπικά λέιζερ CO2 επεξεργασίας έχουν ισχύ 25 έως 100 watt και μήκος κύματος 10,6 μικρά.
Αυτός ο τύπος λέιζερ χρησιμοποιείται πιο συχνά για την επεξεργασία ξύλου ή χαρτιού (και των παραγώγων του), μεθακρυλικού πολυμεθυλεστέρα και άλλων ακρυλικών πλαστικών. Είναι επίσης κατάλληλο για επεξεργασία δέρματος, υφασμάτων, ταπετσαριών και παρόμοιων προϊόντων. Έχει επίσης εφαρμοστεί στην επεξεργασία τροφίμων όπως το τυρί, τα κάστανα και διάφορα φυτά.
Τα λέιζερ CO2 είναι γενικά τα καλύτερα κατάλληλα για μη μεταλλικά υλικά, αν και μπορούν να επεξεργαστούν ορισμένα μέταλλα. Συνήθως μπορεί να κόψει λεπτό αλουμίνιο και άλλα μη σιδηρούχα μέταλλα. Κάποιος μπορεί να ενισχύσει την ισχύ μιας δέσμης CO2 αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, αλλά αυτό μπορεί να είναι επικίνδυνο για ένα άπειρο άτομο ή ένα μηχάνημα που δεν είναι κατάλληλο για τέτοιες βελτιώσεις.
Λέιζερ ινών
Αυτός ο τύπος μηχανής ανήκει στην ομάδα λέιζερ στερεάς κατάστασης και χρησιμοποιεί λέιζερ σπόρων. Ενισχύουν τη δέσμη χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένες γυάλινες οπτικές ίνες που αντλούν την ενέργειά τους από μια δίοδο αντλίας. Το γενικό τους μήκος κύματος είναι 1,064 μικρά, το οποίο παράγει μια εξαιρετικά μικρή εστιακή διάμετρο. Είναι επίσης γενικά ο πιο ακριβός από τους διάφορους εξοπλισμούς κοπής με λέιζερ.
Τα λέιζερ ινών γενικά δεν χρειάζονται συντήρηση και έχουν διάρκεια ζωής τουλάχιστον 25,000 ώρες λέιζερ. Επομένως, τα λέιζερ ινών έχουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τα άλλα δύο λέιζερ και μπορούν να παράγουν μια ισχυρή και σταθερή δέσμη. Μπορούν να φτάσουν σε εντάσεις 100 φορές υψηλότερες από τα λέιζερ CO2 με την ίδια μέση ισχύ. Τα λέιζερ ινών μπορεί να είναι συνεχείς δέσμες, σχεδόν συνεχείς δέσμες ή να προσφέρουν παλμικές ρυθμίσεις, παρέχοντας διαφορετικές δυνατότητες. Ένας υποτύπος συστημάτων λέιζερ ινών είναι το MOPA, όπου η διάρκεια του παλμού είναι ρυθμιζόμενη. Αυτό καθιστά τα λέιζερ MOPA ένα από τα πιο ευέλικτα λέιζερ και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.
Τα λέιζερ ινών είναι τα καλύτερα κατάλληλα για σήμανση μετάλλων μέσω ανόπτησης, χάραξης μετάλλων και θερμοπλαστικής σήμανσης. Συνεργάζονται καλά με μέταλλα, κράματα και μη μέταλλα, ακόμη και με γυαλί, ξύλο και πλαστικό. Οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών είναι εξαιρετικά ευέλικτες και μπορούν να επεξεργαστούν μεγάλο αριθμό διαφορετικών υλικών, ανάλογα με την ισχύ. Κατά την επεξεργασία λεπτών υλικών, τα λέιζερ ινών είναι η ιδανική λύση. Ωστόσο, για υλικά άνω των 20 mm, η κατάσταση είναι λιγότερο ιδανική, αλλά αρκεί και ένα πιο ακριβό μηχάνημα λέιζερ ινών με ισχύ άνω των 6 kW.
Λέιζερ Nd:YAG/Nd:YVO
Οι διεργασίες κοπής με λέιζερ κρυστάλλων μπορούν να χρησιμοποιούν nd:YAG (γρανάτης αλουμινίου υττρίου με πρόσμειξη νεοδυμίου), αλλά πιο συχνά χρησιμοποιούν κρυστάλλους nd:YVO (βαναδικό ύττριο με πρόσμειξη νεοδυμίου, YVO4). Αυτές οι συσκευές έχουν εξαιρετικά υψηλή ισχύ κοπής. Το μειονέκτημα αυτών των μηχανημάτων είναι ότι μπορεί να είναι ακριβά, όχι μόνο λόγω της αρχικής τους τιμής, αλλά και επειδή το προσδόκιμο ζωής τους είναι 8,000 έως 15,000 ώρες (Nd:YVO4 είναι γενικά χαμηλότερο ), και οι δίοδοι της αντλίας μπορεί να είναι πολύ ακριβές.
Αυτά τα λέιζερ έχουν μήκος κύματος 1.064 μικρά και χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές από ιατρικές και οδοντιατρικές έως στρατιωτικές και κατασκευαστικές. Συγκρίνοντας τα δύο λέιζερ, το Nd:YVO έχει υψηλότερη απορρόφηση και απολαβή αντλίας, μεγαλύτερο εύρος ζώνης, μεγαλύτερο εύρος μήκους κύματος αντλίας, μικρότερη διάρκεια ζωής στο ανώτερο επίπεδο, υψηλότερο δείκτη διάθλασης και χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα. Σε συνεχή λειτουργία, το Nd:YVO έχει παρόμοια επίπεδα συνολικής απόδοσης με το Nd:YAG σε μέτρια έως υψηλή ισχύ. Ωστόσο, το Nd:YVO δεν επιτρέπει στις παλμικές ενέργειες να είναι τόσο υψηλές όσο το Nd:YAG και το λέιζερ έχει μικρότερη διάρκεια ζωής.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε μέταλλα (επικαλυμμένα και μη) όσο και σε μη μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί ακόμη και να επεξεργαστεί ορισμένα κεραμικά. Οι κρύσταλλοι Nd:YVO4 έχουν χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με κρυστάλλους υψηλού συντελεστή NLO (LBO, BBO ή KTP) για να μετατοπίσουν την έξοδο από το κοντινό υπέρυθρο στο πράσινο, το μπλε και ακόμη και το υπεριώδες, δίνοντάς του μια σειρά από διαφορετικές λειτουργίες.
Λόγω του παρόμοιου μεγέθους τους, τα ιόντα υττρίου, γαδολινίου ή λουτητίου μπορούν να αντικατασταθούν με ιόντα σπάνιων γαιών που δρουν με λέιζερ χωρίς να επηρεαστεί σημαντικά η δομή του πλέγματος που απαιτείται για την παραγωγή της δέσμης. Αυτό επιτρέπει τη διατήρηση της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας του ντοπαρισμένου υλικού.