激光切割機對於10mm厚（hòu）以下鋼板的切割已不成問題。但如（rú）果要切（qiē）割更厚的鋼板， 往往要求助於輸出功率超過5kW的高功（gōng）率激（jī）光器， 而且切割質量也明（míng）顯下降。由於高功率激光器設備成本昂貴， 其輸出的（de）激光模式也不利於激光切割， 所以傳統激光切割（gē）方法在切割厚板時，不具備優勢。金屬（shǔ）切割厚板的存在以下技術難點：
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1、準穩態燃燒過（guò）程維持比較困（kùn）難。金屬激光切割機實（shí）際切割過程中，能切透的板厚是有限（xiàn）的，這與切割（gē）前沿鐵不能穩定燃燒密切相關。燃燒過程要能持續進（jìn）行，切縫頂部（bù）的溫度必須達到燃點。單獨靠鐵氧燃燒反應釋放（fàng）的能量，實際上不能確保燃燒過程持續進行。一方（fāng）麵，是由於切縫被噴嘴噴出的氧流連續冷卻，降低了切割前沿的（de）溫度：另一方（fāng）麵（miàn），燃（rán）燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表麵，阻礙氧的擴散，當氧的濃度降低到（dào）一定程度時，燃燒（shāo）過程將會熄滅（miè）。采用傳統（tǒng）會聚性光束進行激光切（qiē）割時，激光束作用於（yú）表（biǎo）麵的區域很小，由於激光功率密度很高，所以不僅僅在激光（guāng）輻射的區（qū）域，工件表麵溫度達到了燃點，而（ér）且由於熱傳導，一個更寬的區域達到了燃點溫度。而氧流作用於（yú）工件表麵的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區域， 要發生強烈地燃燒（shāo）反應，而且在激光束照射的光（guāng）斑外（wài）圍也要（yào）同時發生燃燒。厚板切割時，切割速度（dù）相（xiàng）當慢，工件表麵鐵氧燃燒的速度（dù）要比（bǐ）切割頭行進的速度快。燃燒持續一段時間後，由於氧的濃度下降（jiàng），而導致燃燒過程熄滅。隻有當切割頭行進到該位置時，燃（rán）燒反應又重新開始。切割前沿的燃燒過程是周期性地進行，這樣就會導致切割前沿的（de）溫度波動，切（qiē）口（kǒu）質量變差。
2、板厚方向氧純度和（hé）壓力難以維持恒定。金屬（shǔ）激光切割機厚板切割時，氧純度下降也（yě）是影響切口質量的重要因素。氧流的純度對切割過程有強烈影響。當氧流純度（dù）下降0. 9%，鐵氧（yǎng）燃燒率將下（xià）降10%；純度下降5%時，燃燒率將下降37%。燃（rán）燒率下降將大大減少了燃燒（shāo）過程輸入到切縫中的能量，降低了切割速度，同時切（qiē）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（pái）出困難（nán），這樣在（zài）切口下（xià）部就會出現嚴重的掛（guà）渣，使切口質量變得難以接受。為了保持切割穩定進行，要求在板（bǎn）厚方向切割氧流的（de）純度及壓力要基本保持恒定。傳統激光切割工藝中，常（cháng）常使用普通（tōng）錐（zhuī）形噴嘴（zuǐ），這種噴嘴在薄板切（qiē）割中能滿足使用（yòng）要求。
