雷射切割是利用高能雷射束对材料进行局部加热，使其熔化并形成切缝，但单靠雷射能量无法完成乾淨俐落的切割，这时辅助气体便发挥其作用，它的主要功能包括：
- 清除熔渣与气化物：防止切缝内残留物影响切割品质。
- 提升切割品质：惰性气体能防止氧化，提高成品光洁度。
- 提高切割速度：活性气体如氧气可提供额外燃烧能量，加速切割过程。
- 保护镜片与雷射头：减少熔渣溅射汙染设备，提高设备寿命。
- 减少热影响区（HAZ）：控制切割区域周围的热扩散，避免材料变形。
常见的雷射切割辅助气体及其特性
不同的材料与切割需求，适合使用不同的辅助气体。以下为最常见的四种辅助气体：
1. 氧气（O₂）
适用材料：
碳钢、软钢、不鏽钢、电镀钢板、铜、铜合金。
特点与优势：
- 增加燃烧反应，提升切割速度。
- 产生氧化膜，有助于光束能量吸收。
- 适合厚板材加工，提高切割效率。
缺点：
- 氧化膜可能影响后续加工，如焊接与涂装。
- 切割边缘呈深黄色或黑色，可能需要额外处理。
- 易产生熔渣，影响切割品质。
2. 氮气（N₂）
适用材料：
不鏽钢、铝、铝合金、黄铜。
特点与优势：
- 防止氧化，产生乾淨无氧化的切割面。
- 切割边缘光滑，可直接进行焊接或涂装。
- 提供较佳的耐腐蚀性。
缺点：
- 需要极高纯度（99.999%），成本较高。
- 切割速度较氧气慢，能量消耗较大。
3. 空气（Air）
适用材料：
铝、不鏽钢、电镀钢板、部分非金属。
特点与优势：
- 气源取得方便，成本低廉。
- 比氧气切割效果更乾淨，减少熔渣。
- 适用于中等品质需求的加工。
缺点：
- 含有氧气与氮气的混合成分，切割效果介于两者之间。
- 切割表面可能产生微量氧化膜。
4. 氩气（Ar）
适用材料：
钛合金、特定高价值材料。
特点与优势：
- 惰性气体，不与材料产生化学反应。
- 可防止材料氧化与氮化，适用于特殊应用。
缺点：
- 成本昂贵，不适合大规模使用。
- 可能影响雷射能量传输，降低切割效率。
如何选择合适的辅助气体？
选择辅助气体时，会根据切以下几个关键因素去评估：
- 生产效率：氧气虽然能加快切割速度，但可能影响成品后续加工，需权衡考量。
- 成本因素：氩气与高纯度氮气成本高昂，需根据预算选择合适方案。
- 材料类型与厚度：不同的金属对气体反应不同，例如碳钢适合氧气，不鏽钢适合氮气。
- 切割品质需求：高品质切割（如高精度零件）应选择氮气，以减少氧化影响。
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