Лазеры для гравировки и резки материала
Основные виды лазеров.
Выбор лазера для осуществления поставленной задачи определяется спецификой воздействия лазерного излучения на данный материал и особенностями поставленной технологической задачи.

Видов лазерных устройств существует большое количество, однако все они берут свое начало от четырех основных типов:

Газовые лазеры
Жидкостные лазеры
Твердотельные лазеры
Полупроводниковые лазеры

В настоящее время для различной обработки материалов при помощи лазерного излучения в основном применяются твердотельные и газовые лазеры.

Газовые лазеры
В газовых лазерах трубка с активным газом помещается в оптический резонатор, состоящий в простейшем случае из двух параллельных зеркал, одно из которых является полупрозрачным. Оптическая волна, распространяясь через активный газ, усиливается и создает лавину фотонов. Дойдя до полупрозрачного зеркала, волна частично выходит за пределы резонатора, создавая выходное лазерное излучение. Другая часть оптической энергии отражается от зеркала и порождает новую лавину фотонов. Все фотоны идентичны по частоте, фазе и направлению дальнейшего распространения.

Газовые лазеры работают в весьма широком частотном диапазоне (от ультрафиолетового до далекого инфракрасного), функционирующем в импульсном и в непрерывном режимах.

Жидкостные лазеры
Жидкостные лазеры, работающие на неорганических активных жидкостях, обладают большими импульсными энергиями при значительной средней мощности. При этом жидкостные лазеры генерируют излучение с узким спектром частот.

Интересными особенностями обладают жидкостные лазеры, которые работают на растворах органических красителей. Они работать жидкостному лазеру с непрерывной перестройкой длин волн излучения в широком диапазоне. Путем замены красителей, есть возможность обеспечения перекрытия всего видимого и части инфракрасного участков спектра. В жидкостных лазерах на красителях в качестве источника накачки обычно используются твердотельные лазеры. Для некоторых красителей можно использовать накачку от специальных импульсных газосветных ламп, дающих более короткие интенсивные вспышки белого света, чем обычные импульсные лампы.

Твердотельные лазеры
Лазер, в котором в качестве активной среды используется вещество, находящееся в твёрдом состоянии (в отличие от газов в газовых лазерах и жидкостей в лазерах на красителях).

Разновидностями твердотельного лазера являются волоконный лазер и полупроводниковый лазер. К твердотельным относятся также лазеры, в которых в качестве активной среды используются различные стекла и кристаллы, активированные редкоземельными элементами. Самым первым твердотельным лазером был излучатель на рубине, накачка осуществлялась газоразрядной лампой.

Полупроводниковые лазеры
Полупроводниковыми или диодными называют лазеры, которые имеют усиливающую среду на основе полупроводников. Генерация в ней происходит во время межзонного перехода электронов, при низкой концентрации носителя в зоне проводимости, в основном за счет вынужденного излучения фотонов.

Формально такие лазеры можно отнести к твердотельным, однако в силу иного принципа работы их выделяют в отдельную группу. 

Для нашей цели, это гравировка и резка материала, мы поговом о станках на Полупроводниковом, Газовом и Волоконном лазере.

Начнем с самого дешёвого лазерного станка. Полупроводникового.
Сейчас в продаже есть вполне доступные твердотельные лазеры, которые имеют достаточную мощность чтобы производить резку или гравировку различных материалов. Лазерный модуль выглядит как прямоугольный блок с небольшим вентилятором и отдельно к нему идет плата драйвера. Такие лазерные модули могут быть самомтоятельно установлены на ЧПУ станок. Устанавливается лазер вместо штатного фрезера.
В продаже есть и готовые лазерные станки с установленным таким модулем.

Из чего он состоит лазерный модуль:

1. Внешний радиатор
2. Патрон для лазерного диода
3. Лазерный диод
4. Патрон для Коллиматора
5. Коллиматор (набор линз)

Это самый бюджетный вариант. Предназначен в основном для гравировки и резки пластика и древесины. Для резки прозрачного оргстекла и металла не предназначен. Хотя при желании и умении можно делать гравировку и на прозрачном оргстекле.
Внимание!   Большинство продавцов указывает мощность входной нагрузки, а не выходную мощность диодного лазера, которая может составлять примерно 25% от указанной.
Мощность того же лазера можно повысить за счет входных параметров, что и делают некоторые китайские производители, но при этом нужно учитывать последствия. Если срок службы лазерного диода при номинальной мощности в среднем 10000, то если увеличить мощность относительно номинальной, ресурс лазерного диода существенно снижается, вплоть до 500 часов.
Так что будьте внимательны при покупке.

На сегодняшний день максимальная мощность лазерных диодов составляет 7 ват без раскрутки. Это примерные данные.
Я использую японский лазерный модуль 7 ват, загрубленный до 6ват.
Мне вполне хватает для резки пластика, фанеры и гравировки оргстекла.

Газовый лазерный станок
Уже более серьёзная техника. Начиная с мощности 60 ват лазер легко режет прозрачное оргстекло. Это обосновано тем что длина волны более высокая чем у диодных лазеров. Однако и стоимость такого лазера уже раза в 4 выше.

Далее... Этот станок требует уже значительного места и возможность отдельной вытяжной вентиляции.
Лазерную трубку нужно охлаждать проточной водой. Требуется насос и вода не из-под крана, лучше с присадками, так как стеклянную трубку от накипи и ржавчины изнутри почистить невозможно.
Срок службы трубки 1000 часов при номинальной мощности.
На сегодняшний день трубка на 60 ват стоит примерно 12000 руб.
Так что, считайте сами. Может и не рентабельно содержание такого станка.

Оптоволоконный станок
Ну это уже по карману только богатым организациям. Его стоимость около 500 тысяч рублей. Срок службы такого станка высок. Это примерно 100000 часов. Однако, Вы получите те же результаты что и при работе с газовым лазером. Так что я не стану тратить время на этот станок.) Кому интересно, погуглите. Информации полно.
Выгода состоит лишь долговечности и отсутствия расходников. Ну и еще может в нескольких мелочах.

Подробнее я остановлюсь на том, чем пользуюсь сам.