雷射切割是利用高能雷射束對材料進行局部加熱，使其熔化並形成切縫，但單靠雷射能量無法完成乾淨俐落的切割，這時輔助氣體便發揮其作用，它的主要功能包括：
- 清除熔渣與氣化物：防止切縫內殘留物影響切割品質。
- 提升切割品質：惰性氣體能防止氧化，提高成品光潔度。
- 提高切割速度：活性氣體如氧氣可提供額外燃燒能量，加速切割過程。
- 保護鏡片與雷射頭：減少熔渣濺射污染設備，提高設備壽命。
- 減少熱影響區（HAZ）：控制切割區域周圍的熱擴散，避免材料變形。
常見的雷射切割輔助氣體及其特性
不同的材料與切割需求，適合使用不同的輔助氣體。以下為最常見的四種輔助氣體：
1. 氧氣（O₂）
適用材料：
碳鋼、軟鋼、不鏽鋼、電鍍鋼板、銅、銅合金。
特點與優勢：
- 增加燃燒反應，提升切割速度。
- 產生氧化膜，有助於光束能量吸收。
- 適合厚板材加工，提高切割效率。
缺點：
- 氧化膜可能影響後續加工，如焊接與塗裝。
- 切割邊緣呈深黃色或黑色，可能需要額外處理。
- 易產生熔渣，影響切割品質。
2. 氮氣（N₂）
適用材料：
不鏽鋼、鋁、鋁合金、黃銅。
特點與優勢：
- 防止氧化，產生乾淨無氧化的切割面。
- 切割邊緣光滑，可直接進行焊接或塗裝。
- 提供較佳的耐腐蝕性。
缺點：
- 需要極高純度（99.999%），成本較高。
- 切割速度較氧氣慢，能量消耗較大。
3. 空氣（Air）
適用材料：
鋁、不鏽鋼、電鍍鋼板、部分非金屬。
特點與優勢：
- 氣源取得方便，成本低廉。
- 比氧氣切割效果更乾淨，減少熔渣。
- 適用於中等品質需求的加工。
缺點：
- 含有氧氣與氮氣的混合成分，切割效果介於兩者之間。
- 切割表面可能產生微量氧化膜。
4. 氬氣（Ar）
適用材料：
鈦合金、特定高價值材料。
特點與優勢：
- 惰性氣體，不與材料產生化學反應。
- 可防止材料氧化與氮化，適用於特殊應用。
缺點：
- 成本昂貴，不適合大規模使用。
- 可能影響雷射能量傳輸，降低切割效率。
如何選擇合適的輔助氣體？
選擇輔助氣體時，會根據切以下幾個關鍵因素去評估：
- 生產效率：氧氣雖然能加快切割速度，但可能影響成品後續加工，需權衡考量。
- 成本因素：氬氣與高純度氮氣成本高昂，需根據預算選擇合適方案。
- 材料類型與厚度：不同的金屬對氣體反應不同，例如碳鋼適合氧氣，不鏽鋼適合氮氣。
- 切割品質需求：高品質切割（如高精度零件）應選擇氮氣，以減少氧化影響。
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