금속 부품을 정밀하고 깨끗하며 빠르게 생산해야 하는 경우, 기존의 절삭 공구로는 충분하지 않을 수 있습니다. 많은 기업이 느린 처리 시간이나 지저분한 마감으로 인해 지연과 비용 상승에 직면합니다. 파이버 레이저 절단은 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 집중된 빛을 사용하여 금속을 빠르고 깨끗하고 정확하게 절단합니다.
이 문서에서는 파이버 레이저 커팅에 대해 자세히 설명합니다. 어떻게 작동하는지, 왜 인기가 있는지, 어디에 가장 적합한지 알 수 있습니다.
파이버 레이저 커팅이란?
파이버 레이저 절단은 고출력 레이저 빔을 사용하여 금속을 절단하는 공정입니다. 광케이블에서 나오는 빔은 표면의 작은 지점에 집중된 빛을 전달합니다. 이 빛은 재료가 녹거나 기화할 때까지 가열합니다. 질소나 산소 같은 가스가 녹은 물질을 날려버립니다. 이렇게 하면 깨끗하고 좁은 절단면이 남습니다.
컴퓨터가 레이저를 제어합니다. 노트북은 설계 파일을 따라 금속을 가로질러 빔을 안내합니다. 이를 통해 높은 정밀도와 반복성을 제공합니다. 파이버 레이저는 효율적입니다. 기존 레이저 유형보다 전력 소모가 적습니다. 또한 수명이 길고 유지보수가 덜 필요합니다.
파이버 레이저 커팅은 어떻게 작동하나요?
광섬유 레이저는 다이오드로 광섬유 케이블의 원자를 여기시켜 빛을 생성합니다. 이 빛은 광케이블 내부에 축적되어 증폭됩니다. 그 결과 매우 집중되고 강력한 레이저 빔이 생성됩니다. 이 빔의 파장은 금속, 특히 알루미늄이나 황동과 같은 반사형 금속을 절단하는 데 이상적입니다.
이 빔은 작은 지점에 높은 에너지를 전달합니다. 금속이 녹거나 타거나 기화할 때까지 금속을 가열합니다. 그런 다음 가스 흐름이 용융된 금속을 제거합니다.
파이버 레이저 커터의 구성 요소
파이버 레이저 커팅 시스템에는 함께 작동하는 몇 가지 주요 부품이 있습니다.
레이저 소스
여기서 레이저 빔이 생성됩니다. 레이저 다이오드를 사용하여 빛을 생성한 다음 광섬유 케이블에서 증폭합니다. 빛은 광섬유를 통과하면서 더 강해지고 더 집중됩니다.
빔 전달 시스템
빔은 광섬유를 통해 커팅 헤드로 이동합니다. 이 시스템은 밀봉되어 있어 유지보수가 거의 필요하지 않습니다. 거울이나 움직이는 부품 없이 안정적이고 높은 출력을 제공합니다.
커팅 헤드 및 노즐
커팅 헤드는 빔을 작은 지점에 집중시킵니다. 렌즈 또는 렌즈 그룹이 이 작업을 수행합니다. 렌즈 아래의 노즐은 가스를 절단 영역으로 보냅니다. 이 가스는 용융된 재료를 제거하고 절단 부위를 깨끗하게 유지합니다.
CNC 컨트롤러 및 소프트웨어
CNC 시스템은 기계의 움직임을 제어합니다. 디지털 도면을 따라 레이저를 안내합니다. 소프트웨어는 기계에 절단 위치와 방법을 알려줍니다. 속도, 전력 및 가스 흐름을 제어합니다.
광섬유 전송 설명
레이저 빔은 유연한 광섬유 케이블을 통해 이동합니다. 이는 기존의 거울과 렌즈를 대체합니다. 광섬유는 내구성이 뛰어나며 정렬이 흐트러지지 않습니다. 낮은 에너지 손실로 높은 전력을 전송할 수 있습니다. 따라서 전체 시스템을 컴팩트하고 효율적으로 만들 수 있습니다.
절단 공정에서 보조 가스의 역할
보조 가스는 용융된 재료를 제거하는 데 도움이 됩니다. 또한 절단 속도와 가장자리 품질에도 영향을 미칩니다. 가스 선택은 필요한 재료와 마감에 따라 달라집니다.
질소
질소는 깨끗하고 산화물 없는 가장자리가 필요할 때 사용됩니다. 금속과 반응하지 않습니다. 도장이 필요한 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 부품에 이상적입니다. 용접 나중에.
산소
산소는 금속과 반응하여 더 빠른 절단을 지원합니다. 이 반응은 여분의 열을 발생시켜 절단 속도를 높입니다. 일반적으로 연강에 사용됩니다. 단점은 가장자리가 산화된 상태로 남는다는 것입니다.
Air
공기는 저렴한 옵션입니다. 질소와 산소가 모두 포함되어 있습니다. 가장자리 품질이 중요하지 않은 기본 절단에 적합합니다. 공기 절단은 특히 대량 작업에서 가스 비용을 절감합니다.
파이버 레이저로 절단할 수 있는 재료에는 어떤 것이 있나요?
파이버 레이저는 많은 재료를 다루지만 어떤 재료는 다른 재료보다 더 잘 절단됩니다. 절단할 수 있는 재료와 절단할 수 없는 재료를 살펴보겠습니다.
일반적으로 처리되는 금속
파이버 레이저는 금속 절단에 탁월합니다. 최소한의 낭비로 깨끗한 가장자리를 제공합니다.
스테인레스 스틸
파이버 레이저는 스테인리스 스틸을 매끄럽게 절단합니다. 의료 기기, 주방 장비 및 산업용 부품에 적합합니다. 열의 영향을 받는 영역이 작아 뒤틀림이 적습니다.
탄소강
이것은 파이버 레이저에 가장 쉬운 금속입니다. 얇거나 두꺼운 탄소강을 빠르게 절단합니다. 자동차 프레임, 기계 및 건설 부품에 적합합니다.
알류미늄
알루미늄은 빛을 반사하기 때문에 더 까다롭습니다. 하지만 파이버 레이저는 CO₂ 레이저보다 더 잘 처리합니다. 파이버 레이저는 항공우주 부품, 전자 제품 및 자동차 부품에 사용됩니다.
황동과 구리
이러한 금속은 반사율이 높기 때문에 절단하려면 더 높은 출력이 필요합니다. 파이버 레이저도 여전히 작동하지만 속도가 느리면 과도한 열 축적을 방지하는 데 도움이 됩니다.
비금속 재료에 대한 제한 사항
파이버 레이저는 목재, 아크릴, 유리와 잘 어울리지 않습니다. 이러한 재료는 불균일하게 타거나 녹습니다. CO₂ 레이저는 이러한 재료에 더 효과적입니다.
재료 두께 기능
더 얇은 재료를 더 빠르고 깨끗하게 절단합니다. 파이버 레이저 핸들:
- 최대 20mm 탄소강용
- 최대 12mm 스테인리스 스틸용
- 최대 10mm 알루미늄의 경우
파이버 레이저 절단 결과에 영향을 미치는 설정은 무엇입니까?
깨끗하고 정밀한 커팅을 위해서는 주요 기계 설정을 조정해야 합니다. 가장 중요한 것은 다음과 같습니다:
레이저 출력(와트)
출력이 높을수록 두꺼운 재료를 더 빨리 절단할 수 있습니다. 그러나 너무 많은 출력은 얇은 시트를 태울 수 있습니다. 일반적인 범위:
- 500W-1kW 얇은 금속(3mm 미만)의 경우
- 2kW-6kW 중간 두께(3-10mm)의 경우
- 8kW+ 무거운 플레이트(>12mm)의 경우
절단 속도
얇은 재료에는 더 빠른 속도가 효과적입니다. 두꺼운 금속은 완전한 침투를 보장하기 위해 느리게 움직여야 합니다. 속도 예시:
- 10m/분 1mm 스테인리스 스틸용
- 2m/분 8mm 탄소강용
초점 위치
레이저의 초점은 재료 두께와 일치해야 합니다:
- 표면 위 얇은 시트의 경우
- 표면적으로중간 컷의 경우
- 표면 아래 두꺼운 판의 경우
보조 가스 유형 및 압력
가스가 용융된 금속을 날려버려 가장자리를 더 깨끗하게 만듭니다:
- 질소(N₂) - 산화 방지(스테인리스 스틸, 알루미늄에 적합)
- 산소(O₂) - 연소를 통해 열을 추가합니다(탄소강에서 더 빠른 절단).
- 압축 공기 - 중요하지 않은 컷을 위한 저렴한 옵션
노즐 크기 및 거리
더 작은 노즐(1-1.5mm)은 얇은 재료를 정밀하게 커팅합니다. 더 큰 노즐(2-3mm)은 두꺼운 판재를 처리합니다. 재료와 0.5~1.5mm 거리를 유지합니다.
펄스 주파수(펄스 레이저의 경우)
고주파(500-5,000Hz)는 얇은 금속에 적합합니다. 저주파(50-500Hz)는 두꺼운 재료를 관통하는 데 도움이 됩니다.
파이버 레이저 커팅의 주요 이점
파이버 레이저 절단은 속도, 정밀도, 비용 절감을 원하는 매장에 많은 이점을 제공합니다. 전체 절단 공정에서 효율성을 향상시킵니다.
더 빠른 커팅 속도
파이버 레이저는 특히 얇거나 중간 두께의 금속을 CO2 또는 플라즈마 시스템보다 빠르게 절단합니다. 집중된 빔은 좁은 영역에 더 많은 에너지를 전달합니다.
에너지 효율성 향상
파이버 레이저는 전기 에너지를 고효율로 레이저 빛으로 변환합니다. 대부분의 전력은 열이 아닌 빔으로 전달됩니다. 따라서 전기 요금이 절감되고 냉각 필요성이 줄어듭니다.
유지보수 요구 사항 감소
파이버 레이저는 움직이는 부품이 적습니다. 거울이나 가스로 채워진 튜브가 필요하지 않습니다. 빔은 광섬유를 통해 이동하며, 광섬유는 밀폐된 상태로 깨끗하게 유지됩니다.
탁월한 엣지 품질과 정밀도
빔은 매우 좁고 안정적입니다. 최소한의 버로 날카롭고 깨끗한 모서리를 만듭니다. 구멍과 윤곽을 높은 정확도로 절단합니다. 부품은 후처리가 거의 또는 전혀 필요하지 않은 경우가 많습니다.
컴팩트한 머신 디자인
파이버 레이저 시스템은 구형 레이저 기계보다 작습니다. 광섬유는 미러 기반 빔 경로보다 공간을 덜 차지합니다. 이 컴팩트한 설계로 바닥 공간을 절약할 수 있습니다.
친환경 커팅
파이버 레이저 절단은 에너지 사용량과 폐기물 발생량이 적습니다. 플라즈마나 산소 연료와 같은 물질을 태우지 않습니다. 더 깨끗한 공정은 연기와 배기가스 배출량이 적다는 것을 의미합니다.
제한 사항 및 고려 사항
파이버 레이저 절단에는 많은 이점이 있지만 완벽하지는 않습니다. 설정, 비용 및 부품 품질에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 문제가 있습니다.
반사 소재의 도전 과제
황동이나 구리처럼 반사율이 높은 금속은 레이저 빔을 반사할 수 있습니다. 이로 인해 절단이 불안정해지거나 기계가 손상될 수 있습니다. 최신 파이버 레이저는 CO2 레이저보다 반사를 더 잘 처리하지만 여전히 위험은 존재합니다.
초기 장비 투자
파이버 레이저 커터를 구매하려면 다른 절단 도구보다 초기 비용이 더 많이 듭니다. 고출력 시스템, 자동화 및 소프트웨어로 인해 가격이 추가됩니다.
안전 요구 사항
파이버 레이저는 적절한 안전 조치를 취하지 않으면 위험할 수 있습니다. 빔은 눈에 보이지 않을 정도로 강력합니다. 피부를 태우거나 눈을 손상시킬 수 있습니다. 기계에는 적절한 차폐 장치가 있어야 합니다.
빔 품질
파이버 레이저의 빔은 매우 집중되어 있습니다. 이는 정밀도에는 좋지만 두꺼운 재료에는 까다로울 수 있습니다. 설정이 올바르지 않으면 절단면이 가늘어지거나 거친 모서리가 나타날 수 있습니다.
파이버 레이저 커팅의 응용
파이버 레이저 절단은 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 빠른 처리 시간으로 정밀하고 반복 가능한 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.
자동차 산업
파이버 레이저는 신체 절단에 사용됩니다. 패널, 괄호및 구조 부품에 적합합니다. 빠른 속도와 깨끗한 가장자리는 자동차 조립 라인의 생산 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.
항공우주 및 국방
항공우주 부품은 높은 정밀도와 깔끔한 마감이 필요합니다. 엔진 부품, 기체 부품, 구조물 지지대를 절단하는 데 사용됩니다.
의료기기 제조
의료 산업에서는 파이버 레이저를 사용하여 작고 섬세한 부품을 절단합니다. 여기에는 수술 도구, 임플란트 구성품 및 하우징이 포함됩니다. 깔끔한 모서리와 엄격한 공차는 엄격한 규제 표준을 충족합니다.
전자제품 및 인클로저
파이버 레이저는 전자 부품 및 장치 하우징에 사용되는 얇은 금속을 절단합니다. 브래킷, 실드 및 복잡한 디자인을 위한 복잡한 디자인을 처리합니다. 인클로저.
파이버 레이저 커터는 어떻게 선택하나요?
올바른 파이버 레이저 커터를 선택하는 것은 제작하는 부품, 절단하는 재료, 작업 속도에 따라 달라집니다.
재료 유형 및 두께
자르려는 재료부터 시작하세요. 얇은 재료는 더 적은 전력이 필요합니다. 두꺼운 판재는 6kW 이상이 필요할 수 있습니다. 반사 금속으로 작업하는 경우, 기계가 반사 금속을 안전하고 효율적으로 처리하는지 확인하세요.
파워와 속도
출력이 높을수록 더 빨리 절단하고 더 두꺼운 금속을 처리할 수 있습니다. 일반적인 판금 작업의 경우 3kW~6kW로 대부분의 요구 사항을 충족합니다. 와트가 높을수록 비용이 높아지지만 생산 속도도 빨라집니다.
침대 크기
가장 중요한 부분에 맞는 침대 크기를 선택하세요. 표준 크기는 4'×8′ 또는 5'×10′입니다. 베드가 클수록 한 번에 더 많은 부품을 절단할 수 있습니다. 따라서 효율성이 향상되고 재료 낭비가 줄어듭니다.
파이버 레이저 기술과 CO2 레이저의 차이점은 무엇인가요?
가장 중요한 차이점은 레이저 빔이 생성되고 전달되는 방식입니다.
레이저 소스
파이버 레이저는 광섬유가 포함된 고체 광원을 사용합니다. CO2 레이저 가스 혼합물과 거울을 사용하여 빔을 안내합니다.
파장
파이버 레이저는 약 1.06마이크론에서 작동합니다. CO2 레이저는 10.6 미크론에서 작동합니다. 금속은 파이버 레이저 빛을 더 잘 흡수하므로 파이버 레이저는 금속 절단에 더 효과적입니다.
절단 속도 및 전력 효율성
파이버 레이저는 금속을 더 빠르게 절단하고 더 적은 전력을 사용합니다. 에너지 효율이 높고 운영 비용이 저렴합니다.
유지
파이버 레이저는 움직이는 부품이 적고 유지 관리가 덜 필요합니다. CO2 레이저는 정기적인 정렬이 필요하고 서비스할 부품이 더 많습니다.
소재 유연성
CO2 레이저는 목재, 플라스틱, 유리와 같은 비금속에 더 적합합니다. 파이버 레이저는 금속, 특히 구리 및 알루미늄과 같은 반사성 금속에 가장 적합합니다.
결론
파이버 레이저 절단은 금속을 빠르고 정밀하며 비용 효율적으로 가공할 수 있는 방법입니다. 광섬유를 통해 전송되는 고출력 레이저 빔을 사용하여 다양한 금속을 빠르고 정확하게 절단합니다. 이 방법은 가장자리가 깨끗하고 효율성이 높으며 유지보수가 적습니다. 신뢰할 수 있는 결과와 일관된 부품 품질이 필요한 산업에 이상적입니다.
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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
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케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
