一九八零年代后期，隨著激光切割鈑金技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域，切割不銹鋼的切割質(zhì)量和氧化物的形成成為顯著問題。使用氧氣作為輔助氣體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放熱反應(yīng)，在切割碳鋼的時(shí)候尤為明顯，這種現(xiàn)象被記錄在案并被廣泛認(rèn)識(shí)。在這一過程中，氧氣明顯作用于金屬表面的激光束投射點(diǎn)，使鋼材加熱，從而帶來放熱反應(yīng)，使該區(qū)域的溫度升至熔點(diǎn)，熔化的液態(tài)金屬順著切割壁流下，與光束作用區(qū)脫離。隨著金屬的消熔和剝離，新鮮的金屬露出表面，最終結(jié)果是一個(gè)相當(dāng)平滑卻帶有氧化層的切割表面。

另一方面，不銹鋼有著更高的熔點(diǎn)，其特性也較為不同，當(dāng)切割的質(zhì)量和厚度都成為需要考慮的因素時(shí)，氧氣輔助通常是一種不被接受的方法，因?yàn)樗鼤?huì)在金屬表面生成殘留的氧化物。為了解決這個(gè)問題，在1990年代早期，人們通常采用低壓氮?dú)廨o助氣體。隨著后期高壓光學(xué)元件的出現(xiàn)，使得更高的氣體傳輸壓力成為可能，這是一個(gè)吸熱的過程，本質(zhì)上是蒸發(fā)/消熔的過程，不在切割面上產(chǎn)生任何殘余的氧化物，從而提升了切割的質(zhì)量。因?yàn)檩o助氣體在這一過程中扮演的是從切割區(qū)去除熔融金屬的作用，氣體壓力和純度便成為重要因素。更高的壓力意味著更大的氣體消耗，這意味著更高昂的運(yùn)營成本。噴嘴直徑對(duì)于氣體消耗來說有更大的影響，因?yàn)榍懈罡竦牟牧闲枰蟮膰娮臁?

人們開始采用氮?dú)馓娲鯕庾鳛檩o助氣體的歷史并不是很長，一項(xiàng)為激光切割工廠供應(yīng)氮?dú)獾臉I(yè)務(wù)開始興盛起來。采用小型和大型的氣罐（圓柱罐和杜瓦瓶）供應(yīng)氮?dú)獾姆绞揭呀?jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在已經(jīng)很少見到與生產(chǎn)車間相連接的、高大的液態(tài)氮?dú)鈨?chǔ)藏裝置了，以往可以通過這種裝置很容易判斷這家公司一定需要切割大量的不銹鋼以及其他易氧化金屬，從而不得不消耗大量氮?dú)狻?/p>

空氣中最主要的組成部分就是氮?dú)猓?8%），而且空氣是免費(fèi)的。獲取氮?dú)獾囊环N可行且便宜的方法是采用氮?dú)獍l(fā)生器而非購買大量的液態(tài)或氣態(tài)氮?dú)狻Ｒ慌_(tái)氮?dú)獍l(fā)生器能吸入空氣，將氮?dú)鈴闹蟹蛛x出來并用于激光切割設(shè)備的加工中。諸如On Site Nitrogen這樣的公司就擁有這樣的設(shè)備，能生產(chǎn)出含氧量僅為0.0005%或5PPM的氮?dú)?。使用氮?dú)獍l(fā)生器的成本，除了設(shè)備成本之外，就是用來運(yùn)行空氣壓縮機(jī)所消耗的電費(fèi)了。相比傳統(tǒng)從本地供應(yīng)商處購買氣體的方式而言，大多數(shù)公司都認(rèn)為使用氮?dú)獍l(fā)生器后節(jié)省了大量開支。大多數(shù)工廠已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)存放了壓縮空氣，因此只需要將其泵入干燥器，接著進(jìn)入氮?dú)獍l(fā)生器，然后送入儲(chǔ)藏氣瓶并加壓。這樣就得到了用于不銹鋼切割的、更廉價(jià)的輔助氣體。

一些公司如O2N2 Site氣體系統(tǒng)公司（www.onsitegas.com）認(rèn)識(shí)到了激光切割用氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)的需求，于是10年前它們開始了向激光切割業(yè)提供定制系統(tǒng)的業(yè)務(wù)。O2N2 Site公司也認(rèn)識(shí)到，對(duì)于加工車間來說，自己生產(chǎn)氮?dú)夥浅Ｈ菀?，相比外購氮?dú)鈦碚f能節(jié)省高達(dá)80%的成本。再加上氮?dú)獍l(fā)生器較低的安裝費(fèi)用和運(yùn)行成本，以及始終可用的氣源（壓縮空氣）等因素，都成為其用于切割大批量不銹鋼和其他易氧化金屬時(shí)的主要優(yōu)點(diǎn)。

該公司使用了變壓吸附（PSA）或薄膜技術(shù)，從空氣中分離氮?dú)夥肿?。PSA利用的壓縮空氣被輸入充滿碳分子篩（CMS）的壓力倉中。在壓力之下，CMS將分子從空氣中分離出來，捕獲氮?dú)獠⒀鯕馀湃肟諝庵?。之后，氮?dú)獗怀槌鏊腿雰?chǔ)存罐中。這些定制的發(fā)生器能生產(chǎn)流速達(dá)75000CFH（立方英尺/小時(shí)）、純度達(dá)99.9995%的氮?dú)狻？蛇x擇變換氮?dú)獾募兌攘髁浚褂谜咧恍璋匆幌掳粹o便可調(diào)節(jié)不同的氮?dú)饧兌取?

位于美國加州Santa Ana的Alco Metal Fab公司，最早于1948年開始業(yè)務(wù)，但在1962年被并入Alco公司。這家公司運(yùn)行了四臺(tái)激光系統(tǒng)：其中三臺(tái)天田Amada（2~4kW）系統(tǒng)和一臺(tái)百超Bystronic（3kW）系統(tǒng)。該公司主要切割厚度最大為1 1/4英寸的軟鋼和不銹鋼。

該公司安裝激光設(shè)備的主要初衷是最小化設(shè)置時(shí)間，這是因?yàn)槠浯罅康亩虝r(shí)間加工訂單所決定的。在使用第一臺(tái)百超激光機(jī)的過程中，它們發(fā)現(xiàn)每個(gè)月的氣體成本大約為8000美元，一天兩班。當(dāng)它們購入第二臺(tái)2kW激光機(jī)（天田）時(shí)，每月消耗的氣體成本躍升至10000~12000美元，這主要是因?yàn)榍懈钪胁捎昧烁邏簹怏w。Alco公司意識(shí)到，使用外購杜瓦瓶氣體在大量需要氮?dú)獾那闆r下并不經(jīng)濟(jì)。而公司看到了使用大容量低溫儲(chǔ)氣罐的可能性，可用于替代多個(gè)杜瓦瓶，但Santa Ana地區(qū)的法規(guī)阻礙了這一想法的實(shí)現(xiàn)。

在2005年Alco決定尋找一種方式來替代罐裝氣體，于是找到了On-Site氣體系統(tǒng)公司，雙方一起設(shè)計(jì)并在Alco公司現(xiàn)場(chǎng)安裝了一臺(tái)系統(tǒng)，使其能在現(xiàn)場(chǎng)直接產(chǎn)生氮?dú)狻lco計(jì)算出這兩臺(tái)設(shè)備的投資能夠在30個(gè)月之內(nèi)收回。目前為止，該公司在氮?dú)獍l(fā)生器上的投資相比傳統(tǒng)的外購運(yùn)輸和存儲(chǔ)費(fèi)用可以說不值一提。當(dāng)該公司購買了氮?dú)獍l(fā)生器的同時(shí)，也購入了第三臺(tái)激光機(jī)，從而投資回報(bào)的周期進(jìn)一步地下降了。該單位在2006年安裝完成的同時(shí)，Alco又增加了一臺(tái)天田的激光切割機(jī)。

當(dāng)Alco公司的一位合伙人Ed Hare被問及氮?dú)獍l(fā)生器是否能滿足四臺(tái)激光切割機(jī)的需求時(shí)，他回答說該公司在購買氮?dú)獍l(fā)生器之前的設(shè)計(jì)階段就有意預(yù)留出了余量，因此后期的激光機(jī)增量需求也能得到滿足。Hare先生認(rèn)為公司目前遇到的唯一問題是需要在30000小時(shí)后更換高壓泵上的墊圈，但這已經(jīng)使維護(hù)費(fèi)用最小化了。公司選擇了一臺(tái)400psi的高壓系統(tǒng)用來切割不銹鋼厚鋼板