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  激光切割機不再是切割厚度小于10毫米鋼板的問題。但要切割較厚的鋼板，往往要借助輸出功率超過5kW的大功率激光器，切割質量也明顯下降。由于高功率激光設備成本高，輸出激光方式不利于激光切割，因此傳統(tǒng)的激光切割方式在切割厚板時沒有優(yōu)勢。切割厚金屬板有以下技術難點：

  1準穩(wěn)態(tài)燃燒過程難以維持。

  在金屬激光切割機的實際切割過程中，可切穿的板材厚度有限，這與切割前沿的鐵不穩(wěn)定燃燒密切相關。燃燒過程應繼續(xù)，狹縫頂部溫度應達到燃點。單靠鐵氧燃燒反應釋放的能量，實際上并不能保證燃燒過程的連續(xù)進行。

  一方面是因為狹縫被噴嘴噴出的氧氣連續(xù)冷卻，降低了切割前沿的溫度;

  另一方面，燃燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表面，阻礙了氧氣的擴散。當氧氣濃度降低到一定程度時，燃燒過程就會熄滅。

  傳統(tǒng)的會聚光束用于激光切割時，激光束作用在表面的面積很小。由于激光功率密度高，工件的表面溫度不僅在激光輻射區(qū)域達到燃點，而且由于熱傳導在更寬的區(qū)域達到燃點。作用在工件表面的氧流直徑大于激光束的直徑。這表明，不僅在激光照射區(qū)域，而且在被激光束照射的光斑周邊，將發(fā)生強烈的燃燒反應。

  切割厚板時，切割速度比較慢，工件表面鐵和氧的燃燒速度比切割頭快。燃燒一段時間后，由于氧氣濃度降低，燃燒過程熄滅。只有當切割頭移動到這個位置時，燃燒反應才再次開始。刃口的燃燒過程是周期性進行的，會導致刃口溫度波動，切口質量變差。

  2.很難在厚度方向上保持氧氣純度和壓力恒定。

  激光切割機切割厚板時，氧氣純度的降低也是影響切割質量的重要因素。

  氧氣的純度對切割過程有很大的影響。當氧氣流量的純度降低0。9%，鐵氧燃燒率將降低10%。當純度降低5%時，燃速將降低37%。燃燒速率的降低，會大大減少燃燒過程中輸入切割縫的能量，降低切割速度，同時切割面液層中鐵的含量會增加，會增加熔渣的粘度，使熔渣難以排出，從而使切口下部出現(xiàn)嚴重的掛渣，使切口質量無法接受。

  為了保持切割穩(wěn)定，要求切割氧氣流在厚度方向上的純度和壓力保持基本恒定。在傳統(tǒng)的激光切割工藝中，經(jīng)常使用普通的錐形噴嘴，可以滿足板材切割中的使用要求。但切割厚板時，隨著供氣壓力的增加，噴嘴的流場容易形成沖擊波，對切割過程造成很大危害，降低氧氣流的純度，影響切割質量。

  解決這個問題一般有三種方法：

  (1)在切割氧氣流周圍加入預熱火焰。

  (2)在切割氧氣流周圍添加輔助氧氣流。

  (3)合理設計噴嘴內壁，改善空氣流場特性。