隨著激光加工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，如何提高效率、降低成本成為大多數(shù)用戶關(guān)心的問(wèn)題。光纖激光切割機(jī)憑著切割速度快、材料變形小、加工精度高等優(yōu)勢(shì)，迅速成為了市場(chǎng)主流。高功率激光的應(yīng)用，更是大大提高了激光加工的效率，薄板極限切割速度已能夠挑戰(zhàn)機(jī)械性能的控制極限，中厚板切割工藝也在不斷突破中。

上表為不同功率激光切割機(jī)所對(duì)應(yīng)的不銹鋼氮?dú)馇懈畹乃俣葘?duì)比。可見對(duì)不銹鋼切割而言，激光器功率越高，切割速度就越快。

光纖激光切割機(jī)常用的切割輔助氣體有氧氣、氮?dú)狻⒖諝馊N。但由于氮?dú)狻⒀鯕獬杀揪哂趬嚎s空氣，且氮?dú)狻⒀鯕獾膬r(jià)格逐年上漲，因此使用空氣作為切割輔助氣體，能大大降低生產(chǎn)的成本。

氧氣主要用于碳鋼切割，其原理是氧氣與金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱，同時(shí)一定氣壓會(huì)把氧化物和熔渣從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過(guò)程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，因此不需要太高的功率，但切尖角容易過(guò)燒。

氮?dú)庵饕糜诓讳P鋼和鋁板切割，同時(shí)也可切割一定厚度的碳鋼板，功率越高，可切割的碳鋼板厚度也越大。氮?dú)馇懈钜揽考す獾哪芰堪呀饘偃刍邭鈮捍底呷廴谖锊⒈ＷC期間避免發(fā)生不合理的化學(xué)反應(yīng)。在不銹鋼、鋁板切割上可以得到比較光亮的斷面效果，尖角效果也更好。

空氣本身存在于大氣中，利用空壓機(jī)將其壓縮到儲(chǔ)氣罐，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、冷卻和干燥裝置，去除空氣中的水和油，即可使用。空氣的切割原理與氮?dú)忸愃疲捎诳諝庵泻屑s20％的氧氣，因此可在一定程度彌補(bǔ)氧氣和氮?dú)獾牟蛔恪?/span>

下面以8kw激光切割機(jī)為例，針對(duì)不銹鋼、碳鋼兩種材料，對(duì)比各輔助氣體的切割效果。

從上往下依次為：12mm不銹鋼氮?dú)馇懈顢嗝妗?2mm不銹鋼空氣切割斷面、12mm不銹鋼空氣切割經(jīng)拋光處理后的斷面。相比于氮?dú)馇懈睿諝馇懈畹臄嗝孑^黑，但不掛渣，經(jīng)過(guò)拋光處理后，斷面也可達(dá)到較為光亮的效果。

從速度上看，空氣切割不銹鋼略快于氮?dú)猓珒?yōu)勢(shì)并不明顯。

圖為空氣切割8mm碳鋼和10mm碳鋼的效果。可見8mm碳鋼有輕微掛渣，10mm掛渣較為嚴(yán)重，因此空氣切割不建議用于10mm以上的碳鋼板切割。同時(shí)，由于不同來(lái)源的碳鋼板質(zhì)量不同，切割效果會(huì)有較大差異，因此空氣切割碳鋼工藝的穩(wěn)定性還需要市場(chǎng)進(jìn)一步驗(yàn)證。

切割速度方面，空氣與氮?dú)庀啾炔](méi)有優(yōu)勢(shì)，但二者在8mm及以下的厚度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于氧氣。當(dāng)然，氧氣切割碳鋼斷面的光亮度和底面光潔度，會(huì)更優(yōu)于空氣和氮?dú)狻?/span>

綜合考慮，在要求相對(duì)寬松的情況下，空氣切割具有較大成本優(yōu)勢(shì)。但要注意，采用空氣切割，必須保證空氣經(jīng)冷干機(jī)過(guò)濾，空壓機(jī)、冷干機(jī)需定時(shí)保養(yǎng)。若進(jìn)入切割頭的空氣中含有水和油，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成保護(hù)鏡片結(jié)霧，影響切割質(zhì)量，此時(shí)若未及時(shí)更換保護(hù)鏡，在高功率光束照射下還可能導(dǎo)致切割頭內(nèi)部溫度升高，有可能造成內(nèi)部鏡組的損壞。

對(duì)于加工量大的工廠而言，搭配高功率切割機(jī)，空氣切割能為其帶來(lái)更高的效率和更低的成本，這方面的收益遠(yuǎn)高于工件二次處理的成本。但對(duì)于小型加工廠而言，空氣切割就未必能把成本降下來(lái)。因此是否采用空氣切割，需要根據(jù)自家產(chǎn)量來(lái)決定。