К маломощным лазерам относятся также некоторые газовые лазеры (на аргоне и двуокиси углерода), которые работают главным образом в непрерывном режиме. Луч, испускаемый газовым лазером, почти полностью коллимирован, т.е. он имеет малую расходимость (этим свойством не обладает, например, излучение лампы-вспышки). Следовательно, луч большой мощности может быть сконцентрирован в небольшое пятно размером от нескольких микрометров до долей миллиметра. Эти характеристики лазерного излучения (мощность и малая расходимость пучка) особенно важны при сварке, когда требуется большая глубина проникновения энергии в обрабатываемый материал. Более подробно этот вопрос рассмотрен ниже. Газовые лазеры обладают довольно большим к.п.д. Для лазера на двуокиси углерода к.п.д. может составлять 15% (отношение мощности лазерного излучения к мощности источника питания).
Мощные лазеры имеют мощность от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт. В настоящее время, однако, лишь экспериментальные или лабораторные лазерные установки обладают мощностью, превышающей 20 кВт. В промышленности мощные лазеры применяются при выполнении трудоемких операций: при сварке трубопроводов и деталей автомобилей, а также при закалке поверхностей таких деталей, как коленчатый вал и стенки цилиндров больших дизельных машин. Лазерная обработка придает твердость поверхности, увеличивая износостойкость детали. В большинстве случаев для таких операций используются газовые лазеры на двуокиси углерода, работающие в непрерывном режиме.
Мощный поток электромагнитной энергии, генерируемый лазером и падающий на поверхность детали, поглощается во внешнем слое толщиной приблизительно 10 нм (0,000001 мм). Таким образом, в тонком слое образуется мощный источник тепла. Преимуществом применения лазера является то, что тепловая энергия выделяющаяся в детали, поддерживается на постоянном уровне и концентрируется в той области, где должна быть выполнена работа По этой причине к.п.д высок и в 10 — 1000 раз превышает к.п.д. обычных установок, которые нагревают существенно большие объемы детали. Следовательно, лазерные установки позволяют значительно сократить время и провести высококачественную обработку.
Другим важным преимуществом применения лазера является то, что лазерное излучение не разрушает деталь, поскольку благодаря высокой плотности лазерного луча тепловая энергия выделяется за меньшие промежутки времени, чем при использовании обычных источников тепла. Следовательно, тепловая энергия не успевает проникнуть в глубь обрабатываемой детали Обычные источники тепла расположены на значительно больших расстояниях, чем это необходимо, от обрабатываемого материала, а это приводит к появлению термически наведенных деформаций, трещин или напряжений, которые могут разрушить деталь, что в свою очередь повлечет необходимость изготовления детали заново или ее зачистки либо ухудшение ее параметров. Экономическая выгода применения лазеров очевидна в случае обработки дорогостоящих незаконченных деталей, таких, как шестерни, зубцы которых нуждаются в закалке, лопасти турбин воздушнореактивного двигателя, в которых требуется просверлить охлаждающие отверстия, а также детали двигателя, внутреннюю поверхность цилиндра которого необходимо закалить.
