激光切割機對於10mm厚（hòu）以下鋼板（bǎn）的切割已不成問（wèn）題（tí）。但如果要切割更（gèng）厚的鋼板， 往往要求助於輸出功率超過5kW的高功率激光（guāng）器， 而且切割質量也（yě）明顯下降（jiàng）。由於高功率激光器設備成本昂貴， 其輸出的（de）激光模式（shì）也不利於激光切割， 所以傳統激光（guāng）切割方法（fǎ）在切割厚板時，不具備優勢。金屬切割厚板的存在以下技術難點：
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1、準穩態燃（rán）燒過程維持比較困難。金屬激光切割機（jī）實際切割過（guò）程中，能切透的板厚（hòu）是有限的，這（zhè）與（yǔ）切割前沿鐵不能穩定燃（rán）燒密（mì）切相（xiàng）關（guān）。燃燒過程要能持續進行，切縫頂部的溫度必須（xū）達到燃（rán）點。單獨靠鐵（tiě）氧燃燒反應（yīng）釋放的能量，實際上不能（néng）確保燃燒過程持續進行。一方麵，是（shì）由（yóu）於切縫被噴嘴噴出的氧流連續冷卻，降低了切割前沿的溫度：另一方麵，燃燒形成的氧化亞鐵層（céng）覆蓋在工件表麵，阻礙氧的擴散，當氧的濃度降低到一定程度時（shí），燃燒過程將會熄滅（miè）。采（cǎi）用傳統會聚性光束進行激光切割時，激光束作用於（yú）表麵的區域很小，由於激光（guāng）功（gōng）率密度很高，所以（yǐ）不僅僅在（zài）激光輻射的區域（yù），工件表麵溫度達到了燃點，而且由於熱傳導，一個更（gèng）寬的（de）區（qū）域達到了燃（rán）點溫度（dù）。而氧流作用於工件表麵的直徑要比激光束直徑（jìng）要大。這表明不僅在激光輻射區域， 要發生強（qiáng）烈地燃燒反應（yīng），而且在激光束（shù）照（zhào）射的光（guāng）斑外圍（wéi）也要同時發生燃燒。厚板切割時，切割速度相當慢，工件表麵鐵氧燃燒的速度要（yào）比切割頭行進的速度快。燃（rán）燒持續一段時間後，由於氧（yǎng）的濃（nóng）度下降，而導致燃燒過程（chéng）熄滅。隻（zhī）有當切割頭行進到（dào）該位置時（shí），燃燒反應又（yòu）重新開始。切割前沿的燃燒（shāo）過程是周期性地進行，這樣（yàng）就會導致（zhì）切割（gē）前（qián）沿的溫度波動，切口質量變差。
2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割機厚板切割時，氧純度下（xià）降也（yě）是影響切口質（zhì）量的（de）重（chóng）要因素。氧流的純度對切割（gē）過程有（yǒu）強（qiáng）烈影響。當氧（yǎng）流純度下降0. 9%，鐵（tiě）氧燃燒率將下降10%；純度下降5%時，燃燒率將下降37%。燃燒率下降將大大減少了燃燒過程輸入到切（qiē）縫中的（de）能量，降低了切割速度，同時切割麵液態層中鐵的含量增加，從而增大到熔渣的粘性，導致熔渣排出困難，這樣在切口下部就會出（chū）現嚴重的掛（guà）渣，使切口（kǒu）質量變得難以接受。為了保持切割穩定進行，要求在（zài）板厚方向切割氧流的純度及壓力要基本保持恒定。傳統（tǒng）激光切割（gē）工藝中，常常使用普通（tōng）錐形噴嘴，這種噴嘴在薄（báo）板切割中能滿足使（shǐ）用要求。但在切割厚板時，隨著（zhe）供氣壓力（lì）增大，噴嘴的流（liú）場中容易形（xíng）成激波，激波對切割過程（chéng）有（yǒu）許多危（wēi）害，降低氧流的純度，影響切口質量。
解決這個問題一般有三種（zhǒng）辦法：（1）在切割氧流周（zhōu）圍（wéi）添加（jiā）預熱火焰（2）在切割氧流周圍添加輔助氧流（3）合理設計噴嘴內壁， 改善氣流流場特征。
