就在十年前，光纤激光切割机还被视为薄板专家。商店很快发现，他们必须投资它们才能竞争，至少要削减他们的仪表材料。对于高质量的板材切割，CO₂激光仍然是要走的路。当然，光纤激光器可以切割更厚的毛坯，但质量不是很好，而且当切割非常厚的板材时，它们的速度优势几乎消失了。今天，这个世界已经发生了变化。

辅助气体技术在短短几年内取得了长足的进步，它是快速变化的激光切割领域的重要贡献者之一。透镜材料及其设计得到了改进，切割头和喷嘴也得到了改进。可以看到现代光纤激光束传输系统正在从容应对巨大的光子功率。20、30 甚至 50 kW 的超高功率激光器现在可以快速、干净地切片厚板。

“干净”是这里的有效词。激光器是否具有经济意义归结为每个零件的成本。 如今，高功率激光器在精密板材切割领域蓬勃发展。如果一个零件过去是等离子切割，然后在铣床上去毛刺或精加工，那么现在它可能能够在光纤激光器上完成。

辅助气体混合有助于实现这一切。即使是当今最厚的板材，也不是用氧气，而是用氮氧混合物进行加工。辅助气流仍然主要由氮气组成，氮气是一种惰性气体，可将熔融金属从切口中排出，但一小部分氧气提供化学反应，有助于将切口带到底部以获得无渣的边缘。

表面和喷嘴之间的支架已经变小到几乎不存在，所有这些都是为了让辅助气体的层流流过切口，以便氮氧混合物可以按预期工作。在精密板材切割领域，过多的辅助气体湍流是干净激光切割的敌人。

早期的气体混合应用出现在十多年前，不是用于厚钢，而是用于铝的无渣切割。总部位于威斯康星州佩沃基的 Liberty Systems 是一家氮气生成和气体混合供应商，该公司总裁史蒂夫·阿尔布雷希特 回忆起 2010 年代初使用氮氧混合物时，不是用于光纤激光器，而是用于 4 kW CO₂系统切割 0.125 英寸厚的铝材。

“铝的顶部有一层氧化层，”阿尔布雷希特说，“你需要烧掉它以防止任何渣滓或毛刺。正如应用工程师所发现的那样，含有一定剂量氧气的氮气辅助气流有助于消除激光切割铝边缘上难以去除的浮渣。

“作为一种较软的材料，铝在激光切割方面具有一些独特的功能，”佐治亚州阿尔法利塔市威特气体控制公司总裁 David Bell 说，“气体混合很有帮助。如果你用氧气切割铝，你就会燃烧它。如果你用氮气切割它，你会得到边缘条纹。将两者混合切割，你会得到更干净的切割。

随着光纤激光器开始占领市场，以及可用功率的持续增长，辅助气体策略不断发展。应用工程师开始试验氮气和氧气的不同组合。

正如 Albrecht 回忆的那样，当工程师在氧气含量接近 20% 时开始取得良好的结果时，这为使用超干燥空气进行切割打开了大门。这为制造商节省了大量资金，特别是考虑到早期光纤激光器消耗的辅助气体量。

“当第一批 6 kW 和 8 kW 光纤问世时，”Albrecht 说，“那是超干空气切割真正开始起飞的时候。

然而，随着光纤激光功率的不断提高，辅助气体策略发生了变化。最高功率光纤激光器的切割条件是围绕精确的氮氧混合物建立的，氧气含量较低。

激光切割机原始设备制造商开始尝试使用不同的喷嘴和不同的方法，以在更强大的光束周围实现平稳的层流辅助气体。优化了喷嘴设计。一些喷嘴几何形状将气体捕获在金属顶部。其他技术在辅助气体柱周围使用空气“窗帘”。正如 Albrecht 所解释的那样，这些方法取决于机器制造商，但每个人都朝着同一个目标前进：以最低的单件成本实现最佳切割质量。这包括辅助气体利用，尤其是找到最佳混合物以提高切割质量和速度。