현대 판금 제조에서 레이저 기술은 다양한 소재를 가공하는 데 있어 타의 추종을 불허하는 정확성과 빠른 절단 속도를 제공합니다. 레이저 절단 기술의 다재다능함이 업계에 점차 확산됨에 따라 속도와 효율성 최적화의 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 원자재에서 최종 제품에 이르기까지 레이저 절단 공정은 다양한 요소들의 복잡한 상호작용을 포함합니다. 소재의 고유 특성부터 절단 장비의 복잡한 구성에 이르기까지 레이저 절단 속도와 효율성에 영향을 미치는 주요 요인들을 완벽하게 이해하는 것이 매우 중요합니다.
본 논문에서는 레이저 절단 속도와 효율에 영향을 미치는 주요 요인들을 종합적으로 분석합니다. 재료 특성, 레이저 매개변수, 절단 조건, 장비 구성, 설계 고려 사항 등 복잡한 요소들을 설명함으로써, 사용자가 레이저 절단 기술의 잠재력을 최대한 활용하고 금속 제조 공정의 혁신을 주도할 수 있도록 유용한 정보를 제공합니다.
목차
레이저 절단 속도 및 효율성
레이저 절단기의 절단 속도는 생산 효율을 좌우하는 중요한 요소이므로 많은 가공 기업에게 중요한 관심사입니다. 즉, 속도가 빠를수록 전체 생산량이 증가합니다. 레이저 절단은 최적의 속도와 효율을 달성하기 위해 다양한 요소의 미묘한 균형에 의존하는 복잡한 제조 기술입니다. 재료의 구성, 두께, 표면 상태와 같은 재료 특성은 절단 매개변수에 영향을 미칩니다. 출력 밀도, 빔 품질, 초점 거리와 같은 레이저 매개변수는 절단의 정확성과 효율성을 결정합니다. 속도 및 보조 가스와 같은 절단 조건의 선택은 절단 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 시스템 구성 및 유지 관리와 같은 기계 요소는 전반적인 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 또한 기하학적 복잡성 및 중첩 최적화와 같은 설계 고려 사항도 절단 속도와 효율에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 요소들을 종합적으로 이해하고 최적화함으로써 제조업체는 레이저 절단 공정의 속도, 정확성 및 효율을 향상시켜 생산성과 경쟁력을 강화할 수 있습니다.
레이저 절단 속도에 영향을 미치는 주요 요인
강력한 절단 공정은 레이저 절단 산업의 급속한 발전을 이끌었으며, 레이저 절단기의 절단 품질과 안정성을 크게 향상시켰습니다. 가공 과정에서 레이저 절단 속도는 공정 변수, 재료 품질, 가스 순도, 광속 품질 등 다양한 요소의 영향을 받습니다. 이러한 변화 과정의 복잡성을 심층적으로 연구하면 사용자가 신중하게 고려해야 할 종합적인 사항들을 파악할 수 있습니다. 본 연구에서는 레이저 절단 속도와 효율에 큰 영향을 미치는 주요 요인들을 살펴봅니다.
레이저 매개변수
- 출력 밀도: 레이저 출력 밀도는 특정 영역에 집중되는 레이저 빔의 출력으로 결정되며, 이는 절단 속도와 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 출력 밀도가 높을수록 절단 속도가 빨라지지만, 재료 손상을 방지하기 위해 정밀한 조정이 필요합니다.
- 빔 품질: 발산각, 모드, 파장 등의 요소를 포함한 레이저 빔의 품질은 절단 정확도와 효율에 영향을 미칩니다. 고품질 빔은 균일한 에너지 분포를 보장하여 더욱 깨끗한 절단과 높은 효율을 가능하게 합니다.
- 초점 거리: 레이저 렌즈의 초점 거리는 광점의 크기와 깊이를 결정합니다. 최적의 초점 선택은 절삭면에 정확한 에너지 전달을 보장하여 품질 저하 없이 효율성을 극대화합니다.
재료 특성
- 재질 종류: 절단 대상 재질의 종류는 레이저 절단 속도와 효율을 결정하는 중요한 요소입니다. 연질 재질은 레이저 절단이 비교적 용이하며 절단 속도 또한 빠릅니다. 반면 경질 재질은 가공 시간이 더 오래 걸립니다. 스테인리스강, 알루미늄, 탄소강과 같은 금속은 열전도율, 융점, 반사율 등이 각기 다르기 때문에 레이저 절단에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 강판을 절단하는 것은 알루미늄 판을 절단하는 것보다 훨씬 느립니다.
- 두께: 재료 두께는 절삭 속도와 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 두꺼운 재료는 얇은 재료에 비해 절삭하는 데 더 많은 에너지와 시간이 필요합니다. 다양한 두께의 재료에서 최상의 결과를 얻으려면 레이저 출력, 초점 거리 및 절삭 속도를 조정해야 합니다.
- 표면 상태: 녹, 산화 또는 코팅과 같은 표면 불규칙성은 레이저 절단의 품질과 속도에 영향을 미칠 수 있습니다. 효과적인 절단을 위해서는 세척 또는 표면 처리를 통해 재료 표면을 준비해야 할 수 있습니다.
레이저 절단기 기계의 고려 사항
- 레이저 시스템 구성: 레이저 절단기의 설계 및 기능(빔 전송 시스템, 모션 제어, 자동화 기능 등)은 절단 속도와 효율에 영향을 미칩니다. 최신 레이저 기술의 발전으로 가공 속도와 정확도가 향상되었습니다.
- 유지보수 및 교정: 레이저 절단 장비의 정기적인 유지보수, 교정 및 교정은 일관된 성능을 보장하고 장비 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 유지보수를 소홀히 하면 절단 효율이 저하되고 가동 중지 시간이 늘어나며 수리 비용이 증가할 수 있습니다.
절단 조건
- 절삭 속도: 레이저 빔이 재료 표면을 통과하는 속도는 절삭 효율에 상당한 영향을 미칩니다. 절삭 속도와 출력 사이의 적절한 균형을 찾으면 원하는 결과를 얻고 가공 시간을 최소화할 수 있습니다.
- 보조 가스 선택: 산소, 질소 또는 압축 공기와 같은 보조 가스는 레이저 절단 중 재료 제거 및 냉각을 돕습니다. 보조 가스의 선택은 재료의 종류, 두께 및 요구되는 절단면 품질에 따라 달라집니다. 보조 가스의 압력이 높을수록 가스의 순도가 높아지고, 재료에 불순물이 덜 달라붙어 절단면이 더욱 매끄러워집니다. 일반적으로 산소는 절단 속도가 빠르고, 질소는 절단 효과가 우수하며 비용이 저렴합니다. 각 가스는 서로 다른 수준의 절단 효율과 청결도를 제공합니다.
- 노즐 설계 및 정렬: 올바른 노즐 설계 및 정렬은 2차 공기 흐름을 유도하고 최적의 분리 거리를 유지하는 데 도움이 됩니다. 정렬이 잘못되거나 노즐이 마모되면 절단 효율과 품질이 저하될 수 있습니다.
환경적 요인
- 온도 및 습도: 주변 온도와 습도는 레이저 절단 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 극한의 온도나 높은 습도는 재료 변형을 일으키거나 레이저 빔 전파를 방해하여 절단 속도와 품질에 악영향을 줄 수 있습니다.
- 공기 질: 먼지나 미립자 같은 공기 중 오염 물질은 레이저 절단 작업에 방해가 될 수 있습니다. 절단 환경의 공기를 깨끗하게 유지하면 노즐 막힘을 방지하고 일관된 절단 효율을 보장할 수 있습니다.
설계 고려 사항
- 기하학적 복잡성: 날카로운 모서리, 작은 형상 또는 정밀한 공차를 가진 복잡한 디자인은 정확성과 모서리 품질을 유지하기 위해 더 느린 절삭 속도가 필요할 수 있습니다. 고급 CAD 소프트웨어는 복잡한 기하학적 형상에 대한 절삭 경로를 최적화하여 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
- 중첩 최적화: 중첩 최적화 소프트웨어를 사용하여 재료를 효과적으로 활용하면 재료 낭비를 최소화하고 절삭 시간을 단축하여 궁극적으로 전체 공정 효율을 향상시킬 수 있습니다. 중첩 알고리즘은 부품을 가장 공간 효율적인 방식으로 배치하여 재료 활용도를 극대화합니다.
- 모서리 평활도 요구 사항: 모서리의 평활도, 거칠음 또는 버(burr) 유무 등 요구되는 모서리 품질은 절삭 매개변수 및 속도에 영향을 미칩니다. 최종 제품이 품질 기준을 충족하도록 특정 표면 마감 기준을 맞추기 위해 조정이 필요할 수 있습니다.
- 레이저 절단이라는 복잡한 공정에서 제조업체는 이 첨단 기술의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 이러한 요소들을 신중하게 고려하고 균형을 맞춰야 합니다. 재료 상호작용, 레이저 역학, 절단 조건, 장비 구성, 환경 영향 및 설계 복잡성에 대한 심층적인 이해는 현대 제조에서 최적의 레이저 절단 속도와 효율성을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
레이저 절단기의 절단 속도를 향상시키는 방법
- 적합한 재료를 선택하세요
절단하기 쉬운 재료를 선택함으로써 절단 효율을 향상시킬 수 있습니다.
- 레이저 출력을 적절하게 조절하십시오.
레이저 출력 조절은 레이저 절단 속도에 상당한 영향을 미칩니다. 따라서 재료와 두께에 따라 절단 속도를 향상시키기 위해 레이저 출력을 적절히 조절해야 합니다.
- 고품질 레이저를 사용하십시오
레이저의 품질 또한 레이저 절단 속도에 상당한 영향을 미칩니다. 고품질 레이저를 사용하면 절단 효율이 향상되고 절단 시간이 단축될 수 있습니다.
- 유지보수 장비
레이저 절단기를 최적의 작동 상태로 유지하기 위한 정기적인 유지보수는 절단 속도와 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
레이저 출력, 재료 상태 및 레이저 절단 속도 간의 관계
재료 특성과 레이저 소스 출력은 레이저 절단 속도에 영향을 미치는 요소입니다. 아래 차트를 통해 Raycus 1000W~15000W 파이버 레이저와 IPG 1000W~12000W 파이버 레이저의 최대 절단 두께와 그에 따른 절단 속도를 보여드리겠습니다.
레이커스 절삭 속도 - 탄소강
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (레이커스/탄소강/1000W-4000W)
재료 | 레이저 파워 | 1000와트 | 1500와트 | 2000와트 | 3000와트 | 4000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
탄소강(O2/N2/공기) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 7.3/25 | 10/35 | 28-35 |
2 | 4 | 5 | 5.2/9 | 5.5/20 | 12-15 | |
3 | 3 | 3.6 | 4.2 | 4 | 4-4.5 (1.8KW)/8-12 | |
4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3.5 (2.4KW) | |
5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2.5-3 (2.4KW) | |
6 | 1.4 | 1. 5 | 1.8 | 2.7 | 2.5-2.8 (3KW) | |
8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2.3 (3.6KW) | |
10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2 (4KW) | |
12 |
| 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2 (1.8-2.2KW) | |
14 |
| 0. 65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1 (1.8-2.2KW) | |
16 |
| 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9 (2.2-2.6KW) | |
18 |
|
| 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7 (2.2-2.6KW) | |
20 |
|
| 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65 (2.2-2.6KW) | |
22 |
|
|
| 0.55 | 0.5-0.6 (2.2-2.8KW) | |
25 |
|
|
|
| 0.5 (2.4-3KW) |
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (레이커스/탄소강/6000W-15000W)
레이저 파워 | 6000와트 | 8000와트 | 10000와트 | 12000와트 | 15000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) |
1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
3 | 3.5-4.2 (2.4KW)/12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
4 | 3.3-3.8 (2.4KW)/7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
5 | 3-3.6 (3KW)/5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
6 | 2.7-3.2 (3.3KW)/4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
8 | 2.2-2.5 (4.2KW) | 2.3-2.5 (4KW)/5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
10 | 2.0-2.3 (5.5KW) | 2.3 (6KW) | 2-2.3 (6KW)/3.5-4.5 | 2-2.3 (6KW)/5-6.5 | 2-2.3 (6KW) /7-8 |
12 | 1.9-2.1(6KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW)/5-6 |
14 | 1.4-1.7(6KW) | 1.6-1.8(8KW) | 1.6-1.8(8.5KW) | 1.6-1.8(8.5KW) | 1.6-1.8(8.5KW)/4.5-5.5 |
16 | 1.2-1.4(6KW) | 1.4-1.6(8KW) | 1.4-1.6(9.5KW) | 1.5-1.6(9.5KW) | 1.5-1.6(9.5KW)/3-3.5 |
18 | 0.8(6KW) | 1.2-1.4(8KW) | 1.3-1.5(9.5KW) | 1.4-1.5(10KW) | 1.4-1.5 (10KW) |
20 | 0.6-0.7(6KW) | 1-1.2(8KW) | 1.2-1.4(10KW) | 1.3-1.4(12KW) | 1.3-1.4(12KW) |
22 | 0.5-0.6(6KW) | 0.6-0.65(8KW) | 1.0-1.2(10KW) | 1-1.2(12KW) | 1.2-1.3(15KW) |
25 | 0.4-0.5(6KW) | 0.3-0.45(8KW) | 0.5-0.65(10KW) | 0.8-1(12KW) | 1.2-1.3(15KW) |
30 |
| 0.2-0.25 (8KW) | 0.3-0.35 (10KW) | 0.7-0.8 (12KW) | 0.75-0.85 (15KW) |
40 |
| 0.1-0.15 (8KW) | 0.2 (10KW) | 0.25-0.3 (12KW) | 0.3-0.35 (15KW) |
50 |
|
|
|
| 0.2-0.25(15KW) |
60 |
|
|
|
| 0.18-0.2 (15KW) |
IPG 절삭 속도 - 탄소강
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (IPG//1000W-4000W)
재료 | 레이저 파워 | 1000와트 | 1500와트 | 2000와트 | 3000와트 | 4000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
탄소강(O2/N2/공기) | 1 | 45547 | 45547 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
12 |
| 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | |
14 |
| 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | |
16 |
|
| 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |
20 |
|
|
| 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | |
22 |
|
|
|
| 0.6-0.7 |
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (IPG/탄소강/6000W-12000W)
재료 | 레이저 파워 | 6000와트 | 8000와트 | 10000와트 | 12000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
탄소강(O2/N2/공기) | 1 | 10-12/45-60 | 10-12/50-60 | 10-12/50-80 |
|
2 | 5-6/26-30 | 5.5-6.8/30-35 | 5.5-6.8/38-43 |
| |
3 | 4-4.5/18-20 | 4.2-5.0/20-25 | 4.2-5.0/28-30 |
| |
4 | 3.2-3.8/13-15 | 3.7-4.5/15-18 | 3.7-4.5/18-21 |
| |
5 | 3-3.5/7-10 | 3.2-3.8/10-12 | 3.2-3.8/13-15 |
| |
6 | 2.8-3.2 | 2.8-3.6/8.2-9.2 | 2.8-3.6/10.8-12 |
| |
8 | 2.5-2.8 | 2.6-3.0/5.0-5.8 | 2.6-3.0/7.0-7.8 |
| |
10 | 2.0-2.5 | 2.1-2.6/3.0-3.5 | 2.1-2.6/3.8-4.6 | 2.2-2.6 | |
12 | 1.8-2.2 | 1.9-2.3 | 1.9-2.3 | 2-2.2 | |
14 | 1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.8-2.2 | |
16 | 0.85-1.5 | 0.85-1.2 | 0.85-1.2 | 1.5-2 | |
20 | 0.75-1.0 | 0.75-1.1 | 0.75-1.1 | 1.2-1.7 | |
22 | 0.7-0.8 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | |
25 | 0.6-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
30 |
|
|
| 0.4-0.5 | |
35 |
|
|
| 0.35-0.45 | |
40 |
|
|
| 0.3-0.4 |
차트에서 볼 수 있듯이 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W 및 15000W 파이버 레이저 절단의 두께 및 속도 매개변수를 확인할 수 있습니다.
탄소강을 예로 들면, 1000W 레이커스 파이버 레이저 절단기를 사용하여 두께 3mm의 탄소강을 절단합니다. 최대 절단 속도는 분당 3m입니다.
1500W 파이버 레이저 절단기는 최대 절단 속도 분당 3.6m로 3mm 두께의 탄소강을 절단하는 데 사용됩니다.
위의 IPG 차트를 이용하면 동일한 재료를 절단할 때 서로 다른 레이저 절단기의 매개변수를 비교할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
1000W 레이저 절단기는 최대 3.3m/분의 속도로 3mm 두께의 탄소강을 절단할 수 있습니다.
1500W 레이저 절단기는 최대 3.9m/분의 속도로 3mm 두께의 탄소강을 절단할 수 있습니다.
레이커스 절삭 속도 - 스테인리스강
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (레이커스/스테인리스강/1000W-4000W)
재료 | 레이저 파워 | 1000와트 | 1500와트 | 2000와트 | 3000와트 | 4000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
스테인리스강(N2) | 1 | 13 | 20 | 28 | 28-35 | 30-40 |
2 | 6 | 7 | 10 | 18-24 | 15-20 | |
3 | 3 | 4.5 | 5 | 7-10 | 10-12 | |
4 | 1 | 3 | 3 | 5-6.5 | 6-7 | |
5 | 0.6 | 1.5 | 2 | 3-3.6 | 4-4.5 | |
6 |
| 0.8 | 1.5 | 2-2.7 | 3-3.5 | |
8 |
|
| 0.6 | 1-1.2 | 1.5-1.8 | |
10 |
|
|
| 0.5-0.6 | 1-1.2 | |
12 |
|
|
|
| 0.8 |
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (레이커스/스테인리스강/6000W-15000W)
재료 | 레이저 파워 | 6000와트 | 8000와트 | 10000와트 | 12000와트 | 15000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
스테인리스강(N2) | 1 | 30-45 | 40-50 | 45-50 | 50-60 | 50-60 |
2 | 25-30 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-50 | |
3 | 15-18 | 20-24 | 25-30 | 30-35 | 35-38 | |
4 | 10-12 | 12-15 | 18-20 | 23-27 | 25-29 | |
5 | 7-8 | 9-10 | 12-15 | 15-18 | 18-22 | |
6 | 4.5-5 | 7-8 | 8-9 | 13-15 | 15-18 | |
8 | 3.5-3.8 | 4-5 | 5-6 | 8-10 | 10-12 | |
10 | 1.5-2 | 3-3.5 | 3.5-4 | 6.5-7.5 | 8-9 | |
12 | 1-1.2 | 2-2.5 | 2.5-3 | 5-5.5 | 6-7 | |
16 | 0.5-0.6 | 1-1.5 | 1.6-2 | 2-2.3 | 2.9-3.1 | |
20 | 0.2-0.35 | 0.6-0.8 | 1-1.2 | 1.2-1.4 | 1.9-2.1 | |
22 |
| 0.4-0.6 | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-1.7 | |
25 |
| 0.3-0.4 | 0.5-0.6 | 0.7-0.9 | 1.2-1.4 | |
30 |
| 0.15-0.2 | 0.25 | 0.25-0.3 | 0.8-1 | |
35 |
|
| 0.15 | 0.2-0.25 | 0.6-0.8 | |
40 |
|
|
| 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | |
45 |
|
|
|
| 0.2-0.4 |
IPG 절삭 속도 - 스테인리스강
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (IPG/스테인리스강/1000W-4000W)
재료 | 레이저 파워 | 1000와트 | 1500와트 | 2000와트 | 3000와트 | 4000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
스테인리스강(N2) | 1 | 12-15 | 16-20 | 20-28 | 30-40 | 40-55 |
2 | 4.5-5.5 | 5.5-7.0 | 7-11 | 15-18 | 20-25 | |
3 | 1.5-2 | 2.0-2.8 | 4.5-6.5 | 8-10 | 12-15 | |
4 | 1-1.3 | 1.5-1.9 | 2.8-3.2 | 5.4-6 | 7-9 | |
5 | 0.6-0.8 | 0.8-1.2 | 1.5-2 | 2.8-3.5 | 4-5.5 | |
6 |
| 0.6-0.8 | 1-1.3 | 1.8-2.6 | 2.5-4 | |
8 |
|
| 0.6-0.8 | 1.0-1.3 | 1.8-2.5 | |
10 |
|
|
| 0.6-0.8 | 1.0-1.6 | |
12 |
|
|
| 0.5-0.7 | 0.8-1.2 | |
16 |
|
|
|
| 0.25-0.35 |
파이버 레이저 절단 두께 및 속도 매개변수 (IPG/스테인리스강/6000W-12000W)
재료 | 레이저 파워 | 6000와트 | 8000와트 | 10000와트 | 12000와트 |
두께 | 속도 | 속도 | 속도 | 속도 | |
(mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
스테인리스강(N2) | 1 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 70-80 |
2 | 30-35 | 36-40 | 39-42 | 42-50 | |
3 | 19-21 | 21-24 | 25-30 | 33-40 | |
4 | 12-15 | 15-17 | 20-22 | 25-28 | |
5 | 8.5-10 | 10-12.5 | 14-16 | 17-20 | |
6 | 5.0-5.8 | 7.5-8.5 | 11-13 | 13-16 | |
8 | 2.8-3.5 | 4.8-5.8 | 7.8-8.8 | 8-10 | |
10 | 1.8-2.5 | 3.2-3.8 | 5.6-7 | 6-8 | |
12 | 1.2-1.5 | 2.2-2.9 | 3.5-3.9 | 4.5-5.4 | |
16 | 1.0-1.2 | 1.5-2.0 | 1.8-2.6 | 2.2-2.5 | |
20 | 0.6-0.8 | 0.95-1.1 | 1.5-1.9 | 1.4-6 | |
22 | 0.3-0.4 | 0.7-0.85 | 1.1-1.4 | 0.9-4 | |
25 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | 0.45-0.65 | 0.7-1 | |
30 |
| 0.3-0.4 | 0.4-0.5 | 0.3-0.5 | |
35 |
|
|
| 0.25-0.35 | |
40 |
|
|
| 0.2-0.25 |
이제 스테인리스강 절단에 필요한 매개변수를 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
1000W로 섬유 레이저 절단기최대 분당 3m의 속도로 3mm 두께의 스테인리스강을 절단할 수 있습니다.
1500W 파이버 레이저 절단기를 사용하면 최대 분당 4.5m의 속도로 3mm 두께의 스테인리스강을 절단할 수 있습니다.
두께 5mm의 스테인리스강을 절단할 경우, 1000W 파이버 레이저 절단기는 최대 분당 0.6m의 절단 속도를 낼 수 있으며, 1500W 레이저 절단기는 최대 분당 1.5m의 절단 속도를 낼 수 있습니다.
이러한 매개변수들을 비교해 보면, 동일한 종류와 두께의 재료를 사용할 경우 출력이 높을수록 절단 속도가 빨라진다는 것을 알 수 있습니다.
레이저 절단기의 절단 속도가 절단 품질에 미치는 영향
- 절삭 속도가 너무 빠르면 빔과 동축으로 흐르는 가스가 절삭 잔여물을 완전히 날려 보내지 못하고, 양쪽의 용융 재료가 바닥 가장자리에 모여 굳어 제거하기 어려운 슬래그가 매달린 형태로 남게 됩니다. 또한, 절삭 속도가 너무 빠르면 재료가 완전히 절삭되지 않고 바닥에 일정 두께의 잔여물이 남을 수 있는데, 이는 대개 매우 얇아서 수동으로 두드려 제거해야 합니다.
- 절삭 속도가 적절하면 절단 품질이 향상되고, 절단 이음매가 작고 평평하며, 절단면이 매끄럽고 버가 없으며, 전체 가공물이 변형되지 않아 추가 처리 없이 바로 사용할 수 있습니다.
- 절단 속도가 너무 느리면 고에너지 레이저 빔이 여러 곳에 너무 오래 머물면서 열 효과가 뚜렷하게 나타나 절단면 반대편에 과용융 현상이 발생할 수 있습니다. 절단면 상단에는 과용융 현상이 두드러지게 나타나고 하단에는 슬래그가 많이 발생하여 절단 품질이 매우 저하됩니다.
결론
레이저 절단 속도는 절단 효율과 절단 품질에 영향을 미치므로 제조업체는 레이저 절단 속도에 영향을 주는 요인을 이해해야 합니다. 레이저 절단 속도에 대한 더 많은 정보를 얻음으로써 작업자는 레이저 절단 공정의 속도, 정확성 및 효율성을 향상시켜 생산성과 경쟁력을 강화할 수 있습니다.




