Design degli ugelli e tecnologia di controllo del flusso d'aria: durante il taglio laser dell'acciaio, l'ossigeno e un raggio laser focalizzato vengono diretti attraverso un ugello verso il materiale da tagliare, formando un flusso d'aria. I requisiti di base per questo flusso d'aria sono una portata elevata e un'elevata velocità di ingresso nel taglio per garantire un'ossidazione sufficiente per una reazione completamente esotermica nel materiale tagliato; contemporaneamente, quantità di moto sufficiente per espellere il materiale fuso. Pertanto, oltre alla qualità e al controllo del raggio laser che influiscono direttamente sulla qualità del taglio, anche il design dell'ugello e il controllo del flusso d'aria (come la pressione dell'ugello e la posizione del pezzo all'interno del flusso d'aria) sono fattori cruciali.
Gli ugelli per il taglio laser utilizzano una struttura semplice: un foro conico con un piccolo orifizio rotondo all'estremità. La progettazione viene in genere eseguita utilizzando metodi sperimentali e basati sugli errori-. Poiché gli ugelli sono generalmente realizzati in rame, sono di piccole dimensioni e sono parti facilmente danneggiabili che richiedono frequenti sostituzioni, non vengono eseguiti calcoli e analisi fluidodinamiche. Durante il funzionamento, attraverso il lato dell'ugello viene introdotto gas ad una determinata pressione Pn (pressione relativa Pg); questa pressione è chiamata pressione dell'ugello. Il gas esce dall'uscita dell'ugello, percorre una certa distanza fino alla superficie del pezzo e raggiunge la sua pressione di taglio, denominata pressione di taglio Pc. Infine, il gas si espande fino alla pressione atmosferica Pa. La ricerca mostra che all’aumentare di Pn, aumenta la velocità del flusso d’aria e anche Pc aumenta continuamente.
