레이저 절단은 눈에 보이지 않는 광선을 사용하여 재료를 절단하는 정확하고 효율적인 제조 공정으로, 기존 기계 절단 방법에 비해 많은 이점을 제공합니다. 높은 정확도, 빠른 절단 속도, 복잡한 형상 절단 능력을 갖춘 레이저 절단은 점차 전통적인 금속 절단 기술을 대체하고 있습니다.
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레이저 절단 장비의 구성
레이저 절단기는 레이저 발생기, 빔 전달 시스템, 수치 제어 모션 시스템, 자동 초점 절단 헤드, 작업대 및 고압 가스 공급 시스템을 포함한 여러 주요 구성 요소로 구성됩니다. 다양한 매개변수가 레이저 절단 공정에 영향을 미치며, 그 중 일부는 레이저 발생기 및 기계의 기술적 성능에 따라 달라지고 다른 매개변수는 가변적입니다.
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레이저 절단의 주요 매개변수
최적의 절단 결과를 얻으려면 다음 주요 매개변수를 이해하는 것이 중요합니다.
1. 빔 모드
가우스 모드라고도 알려진 빔 모드는 일반적으로 저전력 레이저 발생기에서 볼 수 있는 절단에 이상적인 모드입니다(<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| 테이블. 1가지 일반 재료의 단일 모드 레이저 절단 공정 매개변수 | |||||
| 재료 | 두께(mm) | 보조가스 | 절삭속도(cm/min) | 슬릿폭(mm) | 레이저 출력(w) |
| 저탄소강 | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| 스테인레스 팬 | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| 티타늄 합금 | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| 유기투명유리 | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| 알루미나 | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| 폴리에스테르 카펫 | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| 면직물(다중) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| 판지 | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| 골판지 | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| 석영 유리 | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| 폴리프로필렌 | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| 폴리스티렌 | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| 경질 염화비닐 | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| 섬유 강화 플라스틱 | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| 목재(합판) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| 저탄소강 | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| 스테인레스 스틸 | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| 합판 | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| 테이블. 일반 재료의 2가지 다중 모드 레이저 절단 매개변수 | ||||
| 재료 | 판두께(mm) | 절삭속도(cm/min) | 슬릿폭(mm) | 레이저 출력(kw) |
| 알류미늄 | 12 | 230 | 1 | 15 |
| 탄소강 | 6 | 230 | 1 | 15 |
| 스테인레스강(0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| 붕소/에폭시 복합재 | 8 | 165 | 1 | 15 |
| 섬유/에폭시 복합재 | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| 합판 | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| 플렉시글라스 | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| 유리 | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| 콘크리트 | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. 레이저 파워
필요한 레이저 출력은 절단되는 재료, 재료 두께 및 절단 속도 요구 사항에 따라 다릅니다. 레이저 출력은 절단 두께, 속도 및 절단 폭에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 레이저 출력이 증가하면 더 두꺼운 재료를 절단할 수 있고 절단 속도가 더 빨라지며 절단 폭이 더 넓어집니다.
3. 초점 위치
초점 위치는 절단 폭에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 초점은 표면 아래 재료 두께의 약 1/3에 설정되어 최대 절단 깊이와 최소 절단 폭이 됩니다.
4. 초점 거리
두꺼운 철판을 절단할 때 고품질의 수직 절단면을 얻으려면 초점 거리를 더 길게 하는 것이 좋습니다. 초점 거리가 길수록 빔 직경이 커지고 출력 밀도와 절단 속도가 감소합니다. 일관된 절단 속도를 유지하려면 레이저 출력을 높여야 합니다. 얇은 판을 절단하는 경우 초점 거리가 더 짧은 것이 선호되므로 빔 직경이 더 작고 출력 밀도가 더 높으며 절단 속도가 더 빠릅니다.
5. 보조가스
산소는 철-산소 연소 반응을 활용하여 절단 공정을 향상시켜 보다 빠른 절단 속도와 고품질 절단을 가능하게 하기 때문에 저탄소강 절단 시 보조 가스로 흔히 사용됩니다. 보조 가스의 압력은 절단 공정에 영향을 미치며, 압력이 높을수록 운동 에너지와 슬래그 제거 능력이 증가합니다.
6. 노즐 구조
노즐 구조와 오리피스 크기도 레이저 절단 품질과 효율성에 영향을 미칩니다. 다양한 절단 요구사항으로 인해 다양한 노즐을 사용해야 합니다. 일반적인 노즐 모양에는 원형, 원추형 및 직사각형 모양이 포함됩니다. 레이저 절단은 일반적으로 동축(가스 흐름과 광축 정렬) 블로잉을 사용하며 노즐 출구와 작업물 표면 사이의 거리({{0}}.5-2.0mm)를 제어하여 안정적인 절단을 보장합니다. 프로세스.
| 테이블. 일반적인 금속 재료의 레이저 절단 공정 매개변수의 3가지 예 |
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| 재료 | 두께 mm | 보조가스 | 절삭 속도 cm/min | 레이저 출력 kW |
| 저탄소강 | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| 스테인레스 스틸 | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| 티타늄 합금 | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
