Πώς λειτουργεί μια μηχανή κοπής με ίνα laser;

Δημιουργία Λέιζερ Κέντρου και Ενίσχυση μέσω Οπτικών Ινών

Πώς το Fiber Laser Δημιουργεί και Διευθύνει τη Δέσμη Λέιζερ

Οι κοπτικές μηχανές ινών λέιζερ λειτουργούν χρησιμοποιώντας ειδικά λέιζερ αντλίας για να μετατρέψουν το ηλεκτρικό ρεύμα σε έντονες δέσμες φωτός. Αυτό το φως διέρχεται μέσα από μια οπτική ίνα που έχει εμπλουτιστεί με σπάνιες γαίες, συνήθως ιττέρβιο. Όταν τα σωματίδια του φωτός (φωτόνια) συναντούν διεγερμένα ηλεκτρόνια μέσα στον πυρήνα της ίνας, συμβαίνει κάτι ενδιαφέρον. Η αλληλεπίδραση προκαλεί αυτό που ονομάζεται εξαναγκασμένη εκπομπή, όπου κάθε φωτόνιο δημιουργεί περισσότερα φωτόνια σε μια αλυσιδωτή αντίδραση. Αυτή η διαδικασία καθιστά το φως πολύ ισχυρότερο, μερικές φορές πάνω από 1000 φορές φωτεινότερο, διατηρώντας ωστόσο τη δέσμη εστιασμένη και συνεκτική σε όλη τη διάρκεια. Το αποτέλεσμα είναι ένα ισχυρό εργαλείο κοπής που διατηρεί την ακρίβεια ακόμη και σε αυτές τις ακραίες εντάσεις.

Δίοδοι Λέιζερ Αντλίας και Δημιουργία Φωτός

Τα σύγχρονα συστήματα συνδυάζουν την έξοδο από 11–20 διόδους αντλίας σε ένα ενιαίο οπτικό κανάλι ινών για να επιτευχθούν βιομηχανικά επίπεδα ισχύος 1–10 kW. Αυτές οι διόδους συστοιχίες φτάνουν απόδοση πρίζας 45–50%, περισσότερο από τρεις φορές αυτή των CO λέιζερ (laser-welder.net), καθιστώντας τα εξαιρετικά ενεργειακά αποδοτικά για συνεχή λειτουργία.

Δομή Οπτικής Ίνας: Πυρήνας και Περίβλημα

Η διπλής στοιβάδας σχεδίαση ίνας επιτρέπει αποτελεσματική μετάδοση φωτός:

• Πυρήνας (διάμετρος 8–50 µm): Μεταφέρει το ενισχυμένο λέιζερ φως
• Εξωτερική καλυβή: Περιβάλλει τον πυρήνα και ανακλά τα διεσπαρμένα φωτόνια μέσω ολικής εσωτερικής ανάκλασης
  Αυτή η διαμόρφωση ελαχιστοποιεί την απώλεια σήματος σε λιγότερο από 0,1 dB/km, επιτρέποντας σταθερή μετάδοση δέσμης σε αποστάσεις μεγαλύτερες των 100 μέτρων.

Πλέγματα Ινών Bragg για Ενίσχυση Δέσμης

Μοιάζει με καθρέφτη πλέγματα ίνας Bragg εγγράφονται σε κάθε άκρο της νόθευσης ίνας και σχηματίζουν μια οπτική ανακλαστική κοιλότητα που:

1. Επιλέγει μια στενή ζώνη μήκους κύματος (1.070 nm ±3 nm)
2. Αυξάνει την πυκνότητα ισχύος σε 10–10 W/cm²
3. Περιορίζει την απόκλιση δέσμης σε λιγότερο από 0,5 mrad

Η ακριβής ενίσχυση επιτρέπει στις ίνες λέιζερ να διαπερνούν ανοξείδωτο χάλυβα 30 mm σε λιγότερο από δύο δευτερόλεπτα με ακρίβεια ±0,05 mm.

Βασικά Συστατικά Μιας Μηχανής Κοπής Ινών Λέιζερ

Οι σύγχρονες μηχανές κοπής με λέιζερ ίνας ενσωματώνουν τέσσερα βασικά υποσυστήματα για να παρέχουν ακρίβεια επιπέδου μικρομέτρου στην κατασκευή μετάλλων:

Πηγή Ινών Λέιζερ και Μονάδα Δημιουργίας Δέσμης

Το βασικό στοιχείο αυτού του συστήματος βασίζεται σε ίνα νοθευμένη με σπάνιες γαίες, η οποία συνήθως περιέχει υλικά ιττέρβιου ή ερβίου. Όταν ενεργοποιηθεί, αυτές οι ίνες παράγουν μια συμφασική λέιζερ δέσμη που λειτουργεί στο εύρος μήκους κύματος περίπου 1.060 έως 1.070 νανομέτρων. Αυτό που το διαφοροποιεί από τις συμβατικές αέριες λέιζερ είναι ο τρόπος λειτουργίας του. Αντί να βασίζεται σε μεγάλες θάλαμους αερίου, ο σχεδιασμός στερεάς κατάστασης διοχετεύει το φως μέσω εύκαμπτων οπτικών ινών. Αυτό επιτρέπει όχι μόνο πολύ μικρότερες εγκαταστάσεις, αλλά παρέχει επίσης περίπου 30 τοις εκατό καλύτερη ενεργειακή απόδοση σε σύγκριση με τα παλαιότερα συστήματα λέιζερ CO2, τα οποία υπάρχουν εδώ και δεκαετίες.

Κεφαλή Λέιζερ Κοπής, Φακοί Εστίασης και Σύστημα Ακροφυσίου

Το κεφάλι κοπής διαθέτει ειδικούς φακούς κατασκευασμένους από πολύ καθαρό υλικό συγκολλημένου χαλαζία, το οποίο εστιάζει τη λέιζερ δέσμη σε μέγεθος μικρότερο από 0,1 mm. Υπάρχει επίσης ένα ομοαξονικό σύστημα ακροφυσίου που εκτοξεύει βοηθητικά αέρια όπως άζωτο (το οποίο πρέπει να είναι αρκετά καθαρό, περίπου 99,95%) σε πιέσεις μεταξύ 15 και 20 bar. Αυτό βοηθά στην απώθηση του τηγμένου υλικού, ενώ ταυτόχρονα κρατά το οξυγόνο μακριά από τη ζώνη κοπής, εξασφαλίζοντας έτσι τις λείες, καθαρές άκρες που επιθυμούν όλοι. Οι χειριστές διαπιστώνουν ότι αυτή η διάταξη λειτουργεί καλύτερα όταν ρυθμίζουν την πίεση του αερίου ανάλογα με το είδος του υλικού που επεξεργάζονται.

Ο ρόλος των συστημάτων CNC στον ακριβή έλεγχο και την αυτοματοποίηση

Τα συστήματα CNC βασικά παίρνουν αυτά τα σχέδια CAD και τα μετατρέπουν σε πραγματικές διαδρομές κίνησης, επιτυγχάνοντας επαναληπτικότητα μέσα σε περίπου 0,03 mm. Οι ελεγκτές σε αυτές τις προηγμένες μηχανές προσαρμόζουν συνεχώς πράγματα όπως η ισχύς του λέιζερ που μπορεί να κυμαίνεται από 500 βατ μέχρι και 30 κιλοβάτ, ρυθμίζουν πόσο γρήγορα κινείται η κόπτρα (μερικές φορές με ταχύτητα 200 μέτρων το λεπτό) και ελέγχουν την πίεση του Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία πολύπλοκων σχημάτων χωρίς να χρειάζεται μεγάλη χειροκίνητη παρέμβαση. Αυτό που είναι εντυπωσιακό είναι ότι παρά το γεγονός ότι δουλεύουν με μεγάλα φύλλα υλικού, αυτά τα συστήματα καταφέρνουν να κρατήσουν την επιφάνεια επίπεδη μέσα σε μόνο 0,05 mm ανά τετραγωνικό μέτρο ανοχής. Αυτό το είδος της συνέπειας κάνει μια τεράστια διαφορά όταν κατασκευάζονται εξαρτήματα υψηλής ποιότητας.

Συστήματα Ψύξης και Σταθερότητα Πλαισίου Μηχανήματος

Η ακρίβεια απαιτεί θερμική σταθερότητα: οι ψύκτες νερού διατηρούν τα λέιζερ διόδου εντός ±2°C των 25°C, αποτρέποντας την παρέκκλιση απόδοσης κατά τη διάρκεια εκτεταμένης λειτουργίας. Το πλαίσιο της μηχανής, το οποίο συχνά κατασκευάζεται με βάσεις από γρανίτη και γραμμικούς οδηγούς, καταπολεμά τις ταλαντώσεις κάτω από 5 µm, εξασφαλίζοντας σταθερές κοπές σε ταχύτητες διέλευσης άνω των 1.500 mm/s.

CompoNent	Λειτουργία	Δείκτης απόδοσης
Πηγή Λέιζερ	Παράγει δέσμη υψηλής έντασης	απόδοση 98% στην πρίζα
Κεφάλι κοπής	Εστιάζει τη δέσμη & διαχειρίζεται τη ροή αερίου	διάμετρος εστιακού σημείου 0,08 mm
CNC Ελεγκτής	Εκτελεί πρότυπα κοπής	ακρίβεια περιστροφής 0,01°
Θερμικός σταθεροποιητής	Διατηρεί τις θερμοκρασίες λειτουργίας	ανοχή ±0,5°C

Αυτή η ενσωματωμένη αρχιτεκτονική υποστηρίζει την ακριβή εξάτμιση μετάλλων πάχους έως 40 mm, διατηρώντας ακρίβεια ευθυγράμμισης 0,1 mm/m σε εκτεταμένες εργασίες επιφάνειας 3×2 μέτρα.

Μηχανισμός Τήξης και Εξάτμισης στην Επεξεργασία Μετάλλων

Οι ινοπικοί λέιζερ παράγουν υπέρυθρο φως στα 1.070 nm περίπου, το οποίο μεταφέρει πολύ θερμότητα σε οποιοδήποτε υλικό επεξεργάζονται. Όταν αυτό το φως χτυπήσει το μέταλλο, απορροφάται από τα ηλεκτρόνια στη δομή του μετάλλου, προκαλώντας αιφνίδια αύξηση της θερμοκρασίας πολύ πέρα ​​από τα όρια που μπορούν να αντέξουν οι περισσότεροι χάλυβες (συνήθως μεταξύ 1.400 και 1.650 βαθμών Κελσίου). Η γρήγορη άνοδος της θερμοκρασίας οδηγεί σε φαινόμενα τόσο τήξης όσο και εξάτμισης, τα οποία κόβουν το υλικό, δημιουργώντας αυτό που ονομάζουμε ραφή κοπής (kerf). Για λεπτότερα φύλλα με πάχος κάτω από περίπου 6 χιλιοστά, η διαδικασία λειτουργεί σε κατάσταση «κλειδαριάς» (keyhole mode), όπου η δέσμη λέιζερ διαπερνά απευθείας και μετατρέπει το μέταλλο σε ατμό αμέσως. Ωστόσο, με παχύτερα υλικά, οι κατασκευαστές συνήθως επιλέγουν μια διαφορετική προσέγγιση γνωστή ως melt-and-blow. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί συνεχή λειτουργία κύματος για να ελέγχει την ποσότητα του υλικού που αφαιρείται κατά τη διάρκεια της κοπής.

Ο ρόλος των αερίων υποστήριξης: Οξυγόνο, Άζωτο και Συμπιεσμένος Αέρας

Τα αέρια υποβοήθησης βελτιώνουν την ποιότητα και την ταχύτητα κοπής μέσω τριών βασικών λειτουργιών: εκτόξευση του υγρού υλικού, ψύξη της ζώνης επίδρασης της θερμότητας (HAZ) και έλεγχος της οξείδωσης.

Τύπος αερίου	Επίδραση στη Διαδικασία Κοπής	Καλύτερο για
Οξυγόνο	Η εξώθερμη αντίδραση προσθέτει θερμότητα, αυξάνοντας την ταχύτητα έως και 30%	Ήπιος χάλυβας >3 mm
Άζωτο	Το αδρανές προστατευτικό αέριο αποτρέπει την οξείδωση, δίνοντας ακμές χωρίς ακρωτηριασμό	Αντιρροπικό χάλυβα, Αλουμίνιο
Συμπιεσμένος Αέρας	Οικονομική επιλογή για μη κρίσιμες εφαρμογές	Λεπτά ελάσματα (<2 mm)

Όπως αναφέρεται στην ανάλυση της βιομηχανίας του The Fabricator για το 2024, η πίεση του αερίου (1–20 bar) επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα κοπής — οι υψηλότερες πιέσεις βελτιώνουν την απόρριψη στάχτης αλλά μπορεί να προκαλέσουν διαταραχές. Οι σύγχρονες ρυθμίσεις χρησιμοποιούν αναλογικές βαλβίδες με έλεγχο CNC για να διατηρήσουν σταθερότητα πίεσης ±2% για βέλτιστα αποτελέσματα.

Λειτουργία Ακροφυσίου και Δυναμική Αερίου Ρεύματος στην Καθαρή Κοπή

Το κωνικό ακροφύσιο (διαμέτρου 0,8–3,0 mm) διαμορφώνει το αέριο υποβοήθησης σε υπερηχητικό ρεύμα (Μαχ 1,2–2,4) που αφαιρεί αποτελεσματικά το υγρό μέταλλο από τη ρωγμή. Κρίσιμοι παράγοντες περιλαμβάνουν:

• Απόσταση εργαλείου από το υλικό : Μια διάκενο 0,5–1,5 mm προστατεύει το ακροφύσιο ενώ εξασφαλίζει αποτελεσματική κάλυψη με αέριο
• Σχεδιασμός Φακού Αερίου : Μειώνει τη διαταραχή ροής κατά 62% σε σύγκριση με τα τυπικά ακροφύσια
• Ομοαξονική Ευθυγράμμιση : Απαιτεί <0,05 mm ευθυγράμμιση μεταξύ δέσμης και ροής αερίου

Βελτιωμένοι σχεδιασμοί ακροφυσίων αυξάνουν τις ταχύτητες κοπής κατά 18% και μειώνουν την κατανάλωση αερίου κατά 22% μέσω βελτιωμένης στρωτής ροής. Ενσωματωμένοι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες ανιχνεύουν φραγμούς εντός 50 ms, αποτρέποντας περίπου το 93% των σχετικών ελαττωμάτων.

Εστίαση Δέσμης, Ακριβής Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

Εστίαση της Λέιζερ Δέσμης με Χρήση Συγκεντρωτικών και Εστιακών Φακών

Οι συγκλίνουσες φακοί λειτουργούν παίρνοντας αυτές τις διάχυτες ακτίνες φωτός και ευθυγραμμίζοντάς τις σε κάτι πιο κοντά στο παράλληλο, πριν φτάσουν στο στόχο. Στη συνέχεια, οπτικά υψηλής ακρίβειας από συγκολλημένο χαλαζία εστιάζουν αυτή την ευθυγραμμισμένη δέσμη σε ένα πολύ μικρό σημείο, με διάμετρο μεταξύ 0,1 και 0,3 mm. Μελέτες από το InTechOpen επισημαίνουν ότι, όσον αφορά τα μετρικά μεγέθη ποιότητας δέσμης όπως το BPP (Γινόμενο Παραμέτρου Δέσμης), οποιαδήποτε τιμή κάτω από 2 mm·mrad κάνει πραγματική διαφορά στην ακρίβεια κοπής. Το αποτέλεσμα; Οι κοπές σε ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να είναι περίπου 25% στενότερες σε σύγκριση με ό,τι επιτυγχάνεται με παραδοσιακά συστήματα CO₂. Αυτό έχει μεγάλη σημασία στη βιομηχανία, όπου κάθε δεκαδικό του χιλιοστού μετρά.

Ευθυγράμμιση Ακροφυσίου και Βελτιστοποίηση Σημείου Εστίασης

Η διατήρηση απόστασης ±0,05 mm μεταξύ της άκρης του ακροφυσίου και του εστιακού επιπέδου εξασφαλίζει αποτελεσματική εκτόξευση τήγματος χωρίς παρέμβαση της δέσμης. Οι χωρητικοί αισθητήρες ύψους επιτρέπουν αυτόματη βαθμονόμηση σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια των εργασιών κοπής. Αποκλίσεις μεγαλύτερες των 0,1 mm μπορούν να αυξήσουν τον σχηματισμό θυμαρίων κατά 60% κατά την επεξεργασία αλουμινίου, σύμφωνα με δοκιμές συγκόλλησης του 2023.

Παρακολούθηση σε Πραγματικό Χρόνο και Προσαρμοστικός Έλεγχος μέσω Συστημάτων CNC

Οι σύγχρονοι CNC ελέγχουν περίπου 1.000 σημεία δεδομένων κάθε δευτερόλεπτο κατά τη λειτουργία. Αυτές οι μετρήσεις καλύπτουν όλα, από τα μοτίβα συμπεριφοράς των αερίων μέχρι το πώς η θερμότητα επηρεάζει τους φακούς και την ακριβή θέση της μηχανής κάθε στιγμή. Με βάση όλες αυτές τις πληροφορίες, το σύστημα μπορεί να ρυθμίζει την ισχύ του λέιζερ από 1 έως 20 kilowatts και να προσαρμόζει τις ταχύτητες μετακίνησης, που κυμαίνονται από μόλις 0,1 μέτρα ανά λεπτό έως 40 μέτρα ανά λεπτό, εντός χιλιοστών του δευτερολέπτου. Το αποτέλεσμα; Συνεπείς και ακριβείς κοπές με ανοχές που διατηρούνται εντός ±0,1 χιλιοστών, ακόμη και όταν εργάζεται σε πολύπλοκα σχήματα και λεπτομερείς σχεδιασμούς. Πάρτε για παράδειγμα την τροποποίηση παλμών με μεταβλητή συχνότητα. Όταν εφαρμόζεται στην κοπή ελάσματος χαλκού πάχους 5 mm, αυτή η τεχνική καταφέρνει να μειώσει σχεδόν στο μισό τη ζώνη επίδρασης της θερμότητας σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, κάνοντάς την επαναστατική για εργασίες ακριβείας.

Ενσωμάτωση Τεχνητής Νοημοσύνης για Προβλέψιμη Ρύθμιση Παραμέτρων και Έλεγχο Ποιότητας

Μοντέλα μηχανικής μάθησης που έχουν εκπαιδευτεί σε περισσότερα από 10.000 προφίλ κοπής προβλέπουν πλέον τις ιδανικές ρυθμίσεις για νέα υλικά με ακρίβεια 92%. Συστήματα όρασης υψηλής ανάλυσης (5-μm ανάλυση) σε συνδυασμό με φασματική ανάλυση εντοπίζουν μικροσκοπικά ελαττώματα 50% ταχύτερα από τον χειροκίνητο έλεγχο, μειώνοντας τις απορρίψεις κατά 18% στην αυτοκινητοβιομηχανία (Αναφορά Ακριβούς Κατεργασίας 2024).

Συμβατότητα Υλικών και Βιομηχανικές Εφαρμογές

Μέταλλα Κατάλληλα για Κοπή με Ίνα Laser: Ανοξείδωτο Χάλυβα, Αλουμίνιο, Ορείχαλκος

Οι ινοπτικοί λέιζερ που λειτουργούν σε περίπου 1 μικρόμετρο λειτουργούν εξαιρετικά καλά σε λαμπερά μέταλλα όπως ανοξείδωτο ατσάλι, αλουμίνιο και ορείχαλκο. Πρόσφατες δοκιμές το 2024 έδειξαν ότι αυτά τα συστήματα λέιζερ μπορούν πραγματικά να κόβουν πλάκες ανοξείδωτου ατσαλιού μέχρι και 3 εκατοστών πάχους, διατηρώντας τη διαστατική ακρίβεια εντός περίπου ενός δέκατου του χιλιοστού. Αυτού του είδους η ακρίβεια τους τις καθιστά ιδανικές για την κατασκευή δομικών εξαρτημάτων που απαιτούνται σε κτίρια και οχήματα. Όσον αφορά τα κράματα αλουμινίου που συναντώνται συχνά στα περιβλήματα αυτοκινήτων, οι ινοπτικοί λέιζερ επεξεργάζονται το υλικό περίπου 20 έως 25 τοις εκατό γρηγορότερα από τους παραδοσιακούς λέιζερ CO2. Αυτό το πλεονέκτημα ταχύτητας βοηθά στη μείωση των προβλημάτων ζημιάς από θερμότητα κατά την εργασία με λεπτότερα μεταλλικά φύλλα, κάτι που είναι σημαντικό για τη διατήρηση της ποιότητας στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Μελέτη Περίπτωσης: Υψηλής Ακρίβειας Κοπή στην Αυτοκινητοβιομηχανία

Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων χρησιμοποιούν laser κοπής ινών για την κατασκευή εξαρτημάτων αμαξώματος με ανοχή 0,05 mm. Μία έκθεση του 2023 επισημαίνει πώς αυτή η τεχνολογία μειώνει τα υλικά απόβλητα κατά 18% κατά τη διαμόρφωση πλαισίων θυρών από υψηλής αντοχής χάλυβα. Επιπλέον, ο προσαρμοστικός έλεγχος ισχύος κατά την περιγραφική κοπή επιτυγχάνει ποσοστό απόδοσης πρώτης διέλευσης 98% στην παραγωγή εξαρτημάτων φρένων.

Μελλοντικές Τάσεις: Εφαρμογές στην Κατασκευή Αεροδιαστημικών και Ιατρικών Συσκευών

Η αεροδιαστημική βιομηχανία παρουσιάζει ανάπτυξη καθώς οι ινο-λέιζερ χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία φύλλων αλουμινίου για δορυφόρους. Παράλληλα, στην παραγωγή ιατρικών συσκευών, οι ίδιοι λέιζερ μπορούν να κόβουν εμφυτεύματα τιτανίου με εκπληκτική ακρίβεια, μέχρι και 50 μικρά μέτρα. Πολλοί μηχανικοί σήμερα βασίζονται στους ινο-λέιζερ για την κατασκευή μικρών στοιχείων σε χειρουργικά εργαλεία από ανοξείδωτο χάλυβα. Το τελικό αποτέλεσμα που επιτυγχάνεται έχει συχνά μέσο όρο τραχύτητας κάτω από 0,8 μικρά, χωρίς να απαιτούνται επιπλέον βήματα πολύσεως. Λόγω όλων αυτών των πλεονεκτημάτων, δεν εκπλήσσει που η κοπή με ινο-λέιζερ έχει γίνει τόσο σημαντική για την ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών καθαρής ενέργειας και ιατρικών συσκευών που λειτουργούν αποτελεσματικά μέσα στο ανθρώπινο σώμα.

Συχνές ερωτήσεις

Ποιο είναι το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης ινο-λέιζερ σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λέιζερ CO2;

Το κύριο πλεονέκτημα των ινο-λέιζερ είναι η ενεργειακή τους απόδοση, η οποία είναι περίπου 30% καλύτερη από τα συστήματα λέιζερ CO2. Επιτρέπουν επίσης μικρότερες εγκαταστάσεις και προσφέρουν ακριβείς δυνατότητες κοπής.

Πώς επιτυγχάνουν οι ινο-λέιζερ υψηλή ακρίβεια στο κόψιμο;

Οι ινο-λέιζερ επιτυγχάνουν υψηλή ακρίβεια στο κόψιμο μέσω της εξαναγκασμένης εκπομπής, φακών εστίασης και συστημάτων CNC που ελέγχουν την ισχύ του λέιζερ, την ταχύτητα και την πίεση αερίου. Αυτή η ακρίβεια διατηρείται ακόμα και σε υψηλές εντάσεις.

Ποια μέταλλα είναι κατάλληλα για κοπή με ινο-λέιζερ;

Οι ινο-λέιζερ λειτουργούν καλά σε λαμπερά μέταλλα όπως ανοξείδωτο ατσάλι, αλουμίνιο και ορείχαλκο, καθιστώντας τους ιδανικούς για δομικά εξαρτήματα σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική.

Πώς βελτιώνουν το κόψιμο με λέιζερ τα βοηθητικά αέρια;

Βοηθητικά αέρια όπως το οξυγόνο, το άζωτο και ο συμπιεσμένος αέρας βοηθούν στην εκτόξευση του υγρού υλικού, την ψύξη της ζώνης επηρεαζόμενης από τη θερμότητα και τον έλεγχο της οξείδωσης, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα και την ταχύτητα της κοπής.