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레이저 절단 공정 매개변수에 대한 종합 가이드(심층 엔지니어링)

1. 레이저 절단 공정 매개변수 개요

금속판 레이저 절단에서 공정 변수는 절단 품질, 효율성, 가공 안정성 및 생산 비용을 결정하는 핵심 요소입니다.

동일한 레이저 절단기라도 매개변수 설정에 따라 완전히 다른 절단 결과를 낼 수 있습니다.

우수한 레이저 절단 공정은 다음과 같은 목표를 달성해야 합니다.

매끄러운 절단면
버(burr) 없음
작은 열영향부
높은 수직도
고속 절삭 속도
높은 재료 활용률
안정적인 연속 처리
가스 소비량 감소
렌즈 수명 연장
전반적인 기계 효율 향상

따라서 레이저 절단 공정 매개변수를 최적화하는 것은 레이저 절단 산업에서 가장 핵심적인 기술 역량 중 하나입니다.

2. 레이저 절단 핵심 공정 매개변수

레이저 절단의 핵심 공정 매개변수는 주로 다음과 같습니다.

매개변수	함수
레이저 파워	절단 능력을 결정합니다
절단 속도	처리 효율을 결정합니다.
핵심 위치	절단 품질을 결정합니다
노즐 높이	공기 흐름 안정성을 결정합니다.
보조 가스 압력	슬래그 제거 효과를 결정합니다
빈도	펄스 출력을 결정합니다.
듀티 사이클	에너지 밀도를 결정합니다
피어싱 매개변수	초기 절단 품질을 결정합니다.
가속	코너 품질을 결정합니다
점 직경	정밀도를 결정합니다
노즐 사양	공기 흐름 패턴을 결정합니다
절단 경로	전반적인 효율성을 결정합니다.

3. 레이저 출력 매개변수에 대한 상세 설명

1) 레이저 출력 개념

레이저 출력은 단위 시간당 레이저의 에너지 출력을 나타내며, 일반적으로 와트(W) 또는 킬로와트(kW)로 측정됩니다.

일반적인 전력 레벨은 다음과 같습니다.

1500와트
3000와트
6000와트
12000와트
20000와트
30000와트
40000W 이상

일반적으로 출력이 높을수록 다음과 같은 결과가 나타납니다.

더 두꺼운 절삭 두께
더 빠른 절단 속도
더욱 강력한 관통력
처리 효율 향상

하지만 출력이 높다고 항상 좋은 것은 아닙니다.

과도한 권력은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다:

과융해
더 넓은 절단면
증가된 버
가장자리 화상
에너지 소비량 증가
운영비용 증가

따라서 전력을 적절한 프로세스에 맞추는 것이 필수적입니다.

2) 다양한 전력 레벨의 적용 범위

- 1500W 레벨

적합 대상:

박판 가공
광고용 레터링
소형 판금 부품
스테인리스강판

권장 두께:

재료	권장 두께
탄소강	1-6mm
스테인리스 스틸	1-4mm
알루미늄 판	1-3mm

- 3000W 레벨

적합 대상:

일반 판금 가공
소규모 및 중규모 공장
전기 캐비닛 산업
주방용품 산업

권장 두께:

재료	권장 두께
탄소강	1-12mm
스테인리스 스틸	1-8mm
알루미늄 판	1-6mm

- 6000W 레벨

적합 대상:

중형 및 대형 판재 가공
건설 기계
철강 구조물 산업

권장 두께:

재료	권장 두께
탄소강	1-20mm
스테인리스 스틸	1-16mm
알루미늄 판	1-12mm

- 12000W 이상

적합 대상:

두꺼운 판재의 고속 가공
대형 철골 구조물
조선
중공업

권장 두께:

재료	권장 두께
탄소강	1-40mm
스테인리스 스틸	1-50mm
알루미늄 판	1-40mm

4. 레이저 절단 속도 매개변수에 대한 상세 설명

1) 절삭 속도의 중요성

절삭 속도는 다음과 같은 요소에 직접적인 영향을 미칩니다.

단면 품질
버 크기
열영향부
생산 효율성
노크 폭

너무 느려요:

타오르는 가장자리
심각한 슬래그 형성
열 변형 증가

너무 빨라요:

불완전한 절단
슬래그 축적
스파크 바운스
간헐적 절단

그러므로 최적의 균형점을 찾는 것이 필수적입니다.

2) 속도 판단 방법

상태 증상:

불꽃이 아래로 솟구친다
매끄러운 절단
눈에 띄는 엉겅퀴 자국 없음
안정적인 소리

너무 빠르다 증상:

불꽃이 뒤쪽으로 기울어집니다
바닥에 슬래그가 쌓였습니다.
일부 구간은 절단이 불완전합니다.
좁은 절단

너무 느려 증상:

불꽃을 퍼뜨리다
가장자리가 과열됨
더 넓은 열영향부
대략적인 단면

5. 초점 위치 매개변수에 대한 상세 설명

1) 초점 위치의 정의

초점 위치는 레이저 초점과 재료 표면 사이의 거리를 나타냅니다.

초점 위치는 일반적으로 다음과 같은 형식으로 표현됩니다.

0
+1
-1

등.

어디:

긍정적 초점: 초점은 대상물 위쪽에 있습니다.
초점 없음: 초점이 재료의 표면에 맞춰져 있습니다.
네거티브 포커스: 초점이 소재 내부에 있는 경우

2) 다양한 초점에 적용 가능한 상황

초점 없음

적합 대상:

스테인리스강 박판
알루미늄 박판
정밀 절단

특징:

가장 가는 절단면
고정밀도
아름다운 표면

부정적 초점

적합 대상:

탄소강 후판
고속 절단

특징:

깊은 침투
슬래그 제거가 잘 됩니다
강력한 침투력

긍정적인 초점

적합 대상:

특수 소재
두꺼운 판 몇 개

특징:

윗부분은 넓은 홈, 아랫부분은 좁은 홈
좋은 윗면

6. 보조 가스 매개변수에 대한 상세 설명

1) 산소 절단 매개변수

산소는 주로 탄소강 절단에 사용됩니다.

특징:

저렴한 가격
두꺼운 판재를 절단하는 뛰어난 능력
절단 속도를 높일 수 있습니다.

단점:

절단면의 산화
단면의 흑화 현상

권장 압력:

판 두께	영형산소 압력
1-3mm	0.3-0.6bar
4-10mm	0.6-1.0bar
12-20mm	0.8-1.5bar

2) 질소 절단 매개변수

질소는 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

스테인리스 스틸
알루미늄 판
아연 도금 강판
고급 외장 부품

특징:

산화되지 않음
밝은 색
고품질 절단

단점:

높은 가스 소비량
높은 비용

권장 압력:

판 두께	영형산소 압력
1mm	8-12바
2mm	10-14바
4mm	14-18바
6mm 이상	18-25bar

3) 공기 절단 매개변수

에어 커팅은 최근 몇 년 동안 빠르게 발전해 온 저비용 공정입니다.

특징:

질소 비료 필요 없음
저렴한 가격
대량 생산에 적합

적용 대상:

일반 판금 부품
전기 박스 산업
선반 산업

단점:

절단면의 약간의 산화
약간 낮은 정밀도

7. 노즐 매개변수에 대한 상세 설명

노즐이 직접적으로 미치는 영향:

공기 흐름 조건
커팅 안정성
슬래그 제거 용량
최첨단 품질

일반적인 노즐 사양:

명세서	응용
단층 1.0	얇은 판 고속
단층 1.5	중간 크기 접시
이중 레이어 1.2	탄소강 산소판
이중 레이어 1.5	두꺼운 판
이중 레이어 2.0	초두께 판

8. 시추 공정 매개변수에 대한 상세 설명

1) 시추의 중요성

레이저 절단은 실제 절단 작업을 진행하기 전에 드릴링 작업이 필요합니다.

시추 품질이 결정하는 요소:

절단 안정성
표면 품질
처리 효율성
구멍 파손 방지

2) 일반적인 시추 방법

일반 드릴링

적합 대상:

얇은 판
중간 두께의 판

특징:

고속
간단하고 안정적

점진적 드릴링

적합 대상:

두꺼운 판
높은 반사율 소재

특징:

구멍 파손 방지
열충격 감소

펄스 드릴링

특징:

작은 열영향부
고정밀도
우수한 드릴링 품질

9. 다양한 재료에 대한 절삭 매개변수 분석

1) 탄소강 레이저 절단 공정 매개변수

특징:

처리하기 쉬움
저렴한 가격
널리 사용됨

권장 가스:

산소

이 과정의 주요 사항:

산화 제어
슬래그 축적 방지
두꺼운 판의 직각도를 향상시키세요

2) 스테인리스강 레이저 절단 매개변수

특징:

강한 반사율
느린 열전도
과열되기 쉽습니다

권장 가스:

질소

이 과정의 주요 사항:

황변 방지
버 제어
밝은 마감을 유지하세요

3) 알루미늄 판 절단 공정 매개변수

특징:

높은 반사율
빠른 열전도
구멍이 깨지기 쉽습니다

이 과정의 주요 사항:

고출력 안정적 출력
역광 방지
열변형 제어

4) 동판 레이저 절단 공정 매개변수

특징:

초고반사율
처리하기 어려움

요구 사항:

고출력 레이저
역광 방지 시스템
고안정성 절삭 헤드

10. 절단 품질 문제 및 매개변수 조정

1) 버(Burr) 문제

원인:

전력 부족
과속
기압이 부족합니다
초점 편차

솔루션:

전력 증가
속도를 줄이세요
기압을 높이세요
초점을 조정하세요

2) 슬래그 문제

원인:

슬래그 제거 불량
노즐 손상
불안정한 가스 흐름

솔루션:

노즐을 교체하세요
공기압을 조절하세요
절단 안정성 향상

3) 가장자리 번짐 문제

원인:

느린 속도
과도한 권력
초점이 잘못됨

솔루션:

속도를 높이세요
전력 감소
다시 집중하기

4) 불완전한 절단

원인:

전력 부족
렌즈 오염
기압이 부족합니다

솔루션:

전력 증가
깨끗한 렌즈
가스 경로를 확인하세요

11. 후판 절단 매개변수 기술

두꺼운 판재 절단은 레이저 가공에서 어려운 부분입니다.

주요 사항은 다음과 같습니다.

슬래그 축적 방지
수직을 유지하십시오
관통력을 향상시키세요
열영향부 제어

주요 매개변수:

매개변수	방향을 조정하세요
힘	음의 코크스 농도를 증가시키세요
집중하다	중압 및 고압 안정화
공기압	감소하다
속도	조리개 증가
대통 주둥이	방향을 조정하세요