기술 발전으로 인해 사람들은 점점 더 다양한 절단 방법을 개발하고 있습니다. 그들은 비즈니스에서 이점과 생산성이 필요합니다. 생산 라인에서 시간과 비용을 모두 절약할 수 있다면 아무도 당신이 성공적인 사업가가 되는 것을 막지 못할 것입니다. 2021년 초 CNC 머신(드릴링, 밀링, 레이저, 라우팅), 그라인딩, 샌딩 등과 같은 많은 전문 절단 장치가 우리 시장에 도착했습니다. 이러한 선택 중에서 레이저 절단 기술은 오늘날 세계에서 가장 까다로운 서비스 중 하나입니다. 출력 전력에 따라 이러한 레이저 기계는 거의 모든 재료를 절단할 수 있습니다. 또한 레이저 절단은 다른 조각 기계보다 비교적 빠르고 비용 효율적입니다. 따라서 우리는 더 나은 연구를 확립하기 위해 놀라운 레이저 절단 기술에 대한 이 기사를 가져왔습니다.
레이저 절단 기술 소개
LASER 또는 유도방출에 의한 광증폭은 전자기선의 유도방전에 대한 광학적 과정을 통해 빛을 증폭시켜 방출하는 장치이다. 이러한 프로세스를 사용하여 산업가들은 다양한 시설을 위한 많은 레이저 도구를 만들고 있습니다. 따라서 레이저 조각기는 재료 시트를 절단, 용융 또는 소각할 수 있는 범위에서 고출력 레이저 빔을 증폭합니다. 설계 사양에 따르면 레이저 절단 프로세스는 시트 재료를 절단하고 에칭할 특정 지점에 광선을 집중시킵니다. 레이저 조각기는 이 기술을 사용하여 금속, 목재, 아크릴, 플라스틱 등과 같은 다양한 고체 재료를 절단할 수 있습니다. 따라서 레이저 절단 장치는 복잡한 부품과 메커니즘을 만들 수 있습니다.
반면에 레이저 절단 공정은 사람이 조작하는 것이 아닙니다. 컴퓨터 수치 제어 장치는 레이저 총을 특정 방향으로 작동시킵니다. 내부 챔버에는 레이저 가스 유입 및 광 증폭 렌즈가 있습니다. 자극을 받아 증폭된 레이저 빔이 금속 표면에 떨어지며 닿는 특정 지점을 태웁니다. 이러한 방식으로 자극된 빔은 시트 재료의 두께를 점차적으로 녹입니다.
CNC 조작은 다른 컴퓨터 작동 기계와 유사합니다. 이러한 장치는 스테퍼 모터의 속도를 제어하는 CNC 프로그램이라는 기계어를 사용합니다. 일반적으로 대부분의 CNC 기계는 XNUMX차원입니다. 따라서 절단 총에는 X 및 Y 방향에 대해 두 개의 서로 다른 축이 필요합니다. CNC 레이저 절단 장치에서는 투사된 빔이 재료 표면에 동일하게 닿기 때문에 레이저 총이 Z축에서 이동할 필요가 없습니다. 이 경우 XNUMX차원 레이저 운동을 하는 몇 가지 예외적인 경우가 있습니다.
널리 사용되는 레이저 절단 방법
레이저 절단 장치는 동일한 작동 원리를 유지하는 레이저 소스에 따라 다를 수 있습니다. 첫 번째는 레이저 빔과 혼합되는 CO2 가스를 사용하는 CNC CO2 레이저 절단기입니다. 이 경우 질소, 헬륨, 크세논 및 수소와 같은 다른 사용 가능한 가스가 있습니다. 두 번째는 CNC 크리스탈 레이저 커터입니다. 이 유형의 레이저 절단기는 전기 레이저 방전을 위해 결정체를 사용합니다. 세 번째는 CNC 파이버 레이저 커터입니다. 이 유형의 레이저 커터는 광섬유 케이블을 사용하여 레이저 빔을 레이저 총으로 전송합니다.
그러나 이러한 레이저 절단 장치에 따라 산업가들은 레이저 절단 방법을 다르게 분류했습니다. 계속 읽으세요; 우리는 그것들을 요약으로 언급할 것입니다.
융합 절단
일반적으로 레이저 절단 테이블에는 상단과 하단의 두 단계가 있습니다. 레이저 건은 융착 절단 방식 중 특정 위치를 부분적으로 녹이고 기류는 녹은 재료를 스테이지 하단으로 분출합니다. 이 현상은 액체 상태에서 일어나기 때문에 융착 절단법으로 유명하다. 그러나 이 과정에서 고순도 불활성 가스가 레이저 빔을 동반하여 용융된 재료가 스테이지를 떠나게 합니다. 여기서 불활성 가스는 절단에 관여하지 않습니다. 이 경우, 기압이 스테이지 및 열전도율에서 제한 요소인 특정 레벨 이하의 레이저 출력.
장점과 단점
- 융합 절단은 가스화 방법보다 빠릅니다.
- 이 방법에서 재료는 특정 레이저 빔만 흡수합니다.
- 퓨전 레이저 절단은 강철과 같은 금속 조각에 104-105W/cm2의 높은 전력이 필요합니다. 이 경우 최대 절단 속도는 최종 레이저 출력에 따라 달라집니다. 레이저 출력이 증가하면 절단 속도가 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다.
- 철, 강철, 티타늄에 산화절개를 하지 않습니다.
기화 절단
이 가스화 과정에서 표면의 온도는 재료의 용융 상태를 피할 수 있을 정도로 빠르게 끓는점까지 상승합니다. 이 때 일부 재료는 증기로 증발하고 보조 가스는 가스 레이저 절단기에 사용되는 일부 불활성 가스에 의해 날아갑니다. 이 기화 과정은 기화 절단 과정으로 알려져 있습니다. 그러나 원재료는 레이저 빔의 직경보다 더 요구되는 두께를 초과하지 않아야 합니다.
장점과 단점
- 기화 절단은 끓는점에 즉시 도달하기 위해 융합 절단보다 더 높은 레이저 출력이 필요합니다. 이 공정의 레이저 출력은 재료, 절단 깊이 및 초점 위치에 따라 18W/cm2를 초과해야 합니다.
- 이 방법은 목재 및 특정 도자기와 같이 녹는점이 없는 사람들에게는 적합하지 않습니다. 기화 공정은 철 합금과 같은 작은 영역에만 적용됩니다.
- 기화 공정에 사용되는 재료는 더 두꺼운 절개 부위에 도달해야 합니다.
- 레이저 출력과 기화는 초점 위치에 특별한 영향을 미칩니다.
골절 제어 절단
동일한 레이저 절단 프로세스를 따르면 부서지기 쉬운 재료 절단이 완벽하게 작동하지 않을 수 있습니다. 이 경우 이러한 유형의 재료는 레이징 빔을 통해 제어 가능한 파단 절단으로 고속에서 열 손상을 필요로 하는 것을 파단 제어 절단이라고 합니다. 이 프로세스에서 방출된 레이저 에너지는 기계적 응력을 생성하여 레이저 빔 경로를 따라 재료를 분리합니다. 이러한 재료의 분리는 균열 성장에 대해 제어할 수 있으며 확장된 균열과 유사합니다.
그러나 균열 제어 절단 방법 중에 깨지기 쉬운 재료의 작은 영역에 부딪히는 레이징 빔은 재료의 균열로 인해 해당 영역에서 큰 열 구배와 상당한 기계적 변형을 일으킵니다.
장점과 단점
- ANSYS 소프트웨어 또는 다른 버전을 사용하면 응력 및 온도 분포를 빠르게 얻을 수 있습니다.
- 이 프로세스에는 취성 재료 유형에 따라 높은 레이저 출력이 필요합니다.
- 균형 잡힌 가열 구배는 균열을 원하는 방향으로 안내할 수 있습니다.
산화 용융 기화
이 절단 방법에는 산소 가스 또는 기타 반응성 가스가 적합합니다. 전자기 챔버를 지나면 증폭된 빔이 반응성 가스 환경을 통해 재료의 표면에 도달합니다. 이때 증폭된 빔은 산소 또는 기타 반응성 가스와 화학적으로 반응하여 더 높은 열원을 격렬하게 생성합니다. 반응 및 절단 방법의 이러한 과정은 산화 용융-기화로 알려져 있습니다. 펄스 모드는 열 효과를 제한하고 레이저 출력은 절단 속도를 결정합니다.
장점과 단점
- 산화 용융 기화 방식으로 인해 동일한 두께의 구조용 강재의 절단 속도가 융합 절단보다 빠릅니다.
- 산화 용융 기화는 넓은 절단, 뚜렷한 거칠기, 열 충격 영역이 벗겨지고 가장자리 품질이 나빠집니다.
- 이 절단 방법은 날카로운 모서리로 인해 화상을 입을 수 있으므로 정밀 모델 가공에는 적합하지 않습니다.
최근에 가장 많이 사용되는 레이저 커팅 방식입니다. 작업자는 절단 장비의 성능, 분석 능력, 처리 요구 사항 및 재료 구성에 따라 절단 계획을 결정할 수 있습니다. 이 경우 재료 품질이 고려해야 할 가장 중요한 요소입니다. 재료에 다른 불순물이 있는 경우 녹는점이나 끓는점이 더 높을 수 있습니다. 이 경우 레이저 절단기는 이러한 재료를 관통하기 위해 고출력 레이저 빔이 필요합니다.
레이저 절단 재료
레이저 조각기를 시험해 볼 준비가 되셨습니까? 먼저 사용에 필요한 모든 장비를 수집해야 합니다. 일반적으로 레이저 빔은 거의 모든 종류의 재료를 관통할 수 있지만 정격 출력에 대해 더 잘 알아야 합니다. 그러나 아래에 언급된 여러 가지 유형의 재료로 레이저 조각기를 사용하여 작동 방식을 확인하십시오. 이 경우 기계 사양을 검토해야 합니다. 이미 말했듯이 레이저 출력에 따라 레이저 재료를 결정해야 합니다. 고려해야 할 또 다른 중요한 사항은 서로 다른 재료가 다양한 연기를 방출할 수 있으므로 안전을 위해 통풍이 잘 되는 공간을 확보하는 것이 좋습니다.
- 나무: 가장 일반적인 레이저 절단 재료 중 하나는 목재입니다. 초보자와 전문가조차도 목재용 레이저 커터를 사용하여 조립할 부품을 잘라내고, 선물을 새기고, 나무 조각에 복잡한 디자인을 조각합니다.
- 플라스틱 및 아크릴: 표지판, 장신구, 장신구, 벽 예술 등은 플라스틱 및 아크릴 재료로 만들 수 있는 탁월한 선택이 될 수 있습니다. 아름다운 스테인드 글라스 스타일의 작품을 만들기 위해 표준 아크릴인 플렉시 글라스, 거친 색상의 플렉시 글라스를 사용할 수도 있습니다. 그것은 나무와 같이 다양한 두께로 제공됩니다.
- 거품: 인서트 및 씰 폼을 만드는 것은 어린이 프로젝트에 가장 적합합니다. 재미있는 맞춤형 퍼즐을 만들기 위해 레이저 커터를 사용하여 두꺼운 폼 조각을자를 수 있습니다. 가정 프로젝트를 위한 다른 재료만큼 일반적이지는 않지만 여전히 고려해야 할 실행 가능한 선택입니다.
- 판금: 레이저 조각 기계에서 판금을 절단하는 것은 약간 까다롭습니다. 금속 내부의 분자 인력은 목재나 아크릴보다 훨씬 높습니다. 따라서 판금 가장자리를 녹이려면 고성능 레이저 소스가 필요합니다.
- 가죽: 레이저 절단기로 충분한 시간을 연습한 후에 값비싼 재료인 가죽을 시험해 볼 수 있습니다. 그러나 지갑, 벨트, 지갑, 보석 팔찌 및 삽화를 만들 수 있습니다.
- 판지: 가장 비용 효율적인 레이저 커터 재료 중 하나는 판지입니다. 또한 가장 사용자 친화적인 것 중 하나입니다. 눈길을 끄는 명함부터 모형 제작 부품까지 무엇이든 만들 수 있습니다.
일반적으로 사용할 수 없는 재료가 많지 않습니다. 조각하는 경우 유리에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 비닐이나 PVC와 같은 염소 함유 내용물도 권장하지 않습니다.
레이저 절단 기술의 장단점
엔지니어는 그것이 제공하는 장점 때문에 레이저 조각 서비스를 선호합니다. 레이저 절단 기술의 중요한 이점: 유연성, 정밀 절단, 반복성, 속도, 비용 효율성, 비접촉식, 다용도성, 자동화 가능성, 우수한 품질 등
- 생산 라인에서 레이저 절단은 통합하기 쉽습니다.
- 레이저 절단 기술은 다양한 재료 절단을 제공합니다.
- 1.5 x 1.5 cm에서 94 x 94 cm까지 디자인 자유도가 있습니다.
- 레이저 절단 기술은 신뢰할 수 있는 프로세스이며 항상 동일한 결과를 제공합니다.
- 그것은 다른 조각 옵션을 제공합니다
- 매우 복잡한 디자인을 절단할 수 있습니다.
레이저 절단 기술의 단점은 다음과 같습니다.
- 고출력 레이저 절단기는 숙련된 작업자가 필요합니다.
- 특정 레이저 절단기는 모든 유형의 금속 두께를 절단할 수 없습니다. 이 경우 다른 금속 두께에는 다른 전동 레이저 절단기가 필요합니다.
- 열 절단 방식은 위험한 연기를 발생시키므로 실내 환기를 잘 하십시오.
레이저 절단 기술은 인체에 유해합니까?
레이저 절단 기술은 작업 도중 및 작업 후에 필요한 예방 조치를 취하는 것을 잊어버리면 해로울 수 있습니다. 독성 연기, 화재 및 신체적 상해와 같은 레이저 절단기에 해당하는 몇 가지 위험이 분명히 있습니다. 다행스럽게도 이러한 위험을 피하고 깨끗하고 안전하게 프로젝트를 중단할 수 있는 빠르고 쉬운 방법이 있습니다.
레이저 절단 기술 적용
세계의 모든 국가는 다양한 엔지니어링 분야에서 레이저 절단 기술을 사용하고 있습니다. 엔지니어가 레이저 절단 기술을 자주 사용하는 몇 가지 응용 분야에 대해 언급하겠습니다.
- 항공 우주 : 항공 및 우주 여행은 고성능 엔진을 달성하고 연료 소비를 줄여야 합니다. 레이저 절단 기술은 역사상 가장 정확한 설계를 달성하는 가장 효율적인 방법임을 입증했습니다.
- 태양광 패널: 광전지 패널을 제조하려면 전도성 및 광활성 재료의 여러 얇은 층이 필요합니다. 레이저 절단 기술은 박막 태양 전지에서 가장자리 삭제를 만듭니다.
- 유행: 레이저 절단 기술은 레이저 절단 실크 및 가죽 런웨이 컬렉션이나 소매점에서 더 일반적입니다. 레이저 절단은 합성 섬유에서 가장 잘 작동합니다.
- 로봇 공학 : 레이저 기술은 로봇 산업에서 사용되는 모든 재료에 효율적인 방법을 제공합니다. 드론과 로봇은 종종 전자 부품에 레이저 절단 기술을 사용해야 합니다.
- 기타 : 레이저 절단 기술은 레이저 수술, 마킹 및 조각을 위한 레이저 절단, 포장, 세라믹 및 비금속 절단 분야에서도 유명합니다.
요약
레이저 절단기는 레이저 특수 및 집중 렌즈가 제공하는 집중 에너지를 사용하여 표면 재료를 녹이고 가스화하는 절단 기술입니다. 그것은 높은 절단 품질, 빠른 절단 속도, 광범위한 절단 재료 및 고성능을 가지고 있습니다.