레이저 커팅 알루미늄: 알아야 할 기본 사항

알루미늄 판을 레이저로 절단할 수 있나요?

CO2 레이저와 파이버 레이저는 모두 얇은 알루미늄 시트를 절단할 수 있지만, 각 기술마다 고려해야 할 사항이 다릅니다.

파이버 레이저는 추가적인 표면 처리 없이 비철금속을 직접 가공할 수 있기 때문에 일반적으로 알루미늄 절단에 선호됩니다. 파이버 레이저의 짧은 파장(일반적으로 1064nm)은 알루미늄에 더 쉽게 흡수되어 효율적으로 절단할 수 있습니다.

CO2 레이저는 많은 재료에 효과적이지만 알루미늄을 절단할 때는 특별한 주의가 필요합니다. CO2 레이저 파장(10.6μm)에서 재료의 반사율이 높기 때문에 알루미늄 표면에 반사 방지 코팅을 적용해야 합니다. 이 코팅은 레이저 소스에 손상을 줄 수 있는 역반사를 방지하고 에너지 흡수를 개선하여 보다 효과적인 절단을 가능하게 합니다.

실제로 알루미늄은 레이저, 플라즈마, 워터젯, 기계적 방법 등 다양한 절단 기술을 사용하여 가공할 수 있습니다. 하지만 레이저 절단은 다음과 같은 측면에서 뚜렷한 이점을 제공합니다:

1. 정밀도: 엄격한 허용 오차 및 복잡한 형상 구현
2. 가장자리 품질: 최소한의 열 영향 영역으로 부드럽고 버가 없는 커팅 생성
3. 속도: 얇고 중간 두께의 판재에 특히 효율적입니다.
4. 유연성: 다양한 부품 설계를 위한 손쉬운 프로그래밍 가능

레이저로 절단할 수 있는 최대 알루미늄 두께는 레이저 출력 및 빔 품질과 직접적인 관련이 있습니다. 일반적인 가이드라인입니다:

• 4500W 파이버 레이저: 최대 12~15mm 알루미늄 판
• 6000W 파이버 레이저: 최대 16-20mm 알루미늄 플레이트
• 8000W+ 파이버 레이저: 최적의 조건에서 25mm 이상의 알루미늄 판재 절단 가능

이러한 값은 알루미늄 합금 구성, 원하는 절단 품질 및 절단 속도 요구 사항과 같은 요인에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

알루미늄 레이저 절단 공정에는 다음이 포함됩니다:

1. 빔 포커싱: 레이저 에너지를 작은 스팟 크기(일반적으로 0.1~0.3mm)로 집중시킵니다.
2. 재료 상호 작용: 알루미늄의 빠른 용융 및 부분 기화
3. 보조 가스: 고압 질소 또는 압축 공기로 용융된 재료를 배출하고 절단면이 산화되지 않도록 보호합니다.
4. 연속 동작: 레이저 빔 또는 공작물이 이동하여 원하는 절단 경로를 생성합니다.

알루미늄 레이저 절단은 장비 비용과 에너지 소비가 높아 일부 기존 방식보다 비쌀 수 있지만, 복잡한 부품이나 후처리 요구 사항 감소 등 전체 제조 공정을 고려할 때 비용 효율성이 높은 경우가 많습니다.

알루미늄 레이저 커팅을 최적화합니다:

1. 고순도 보조 가스를 사용하여 산화물 형성 방지
2. 알루미늄 증기 관리를 위한 적절한 연기 추출 구현
3. 특정 합금 특성에 따라 절삭 파라미터(파워, 속도, 초점)를 조정합니다.
4. 반사율이 높은 소재를 위해 설계된 특수 커팅 헤드 고려하기

참조하세요:

• 알루미늄 판을 레이저로 절단할 수 있습니까?

레이저 커터를 사용하여 알루미늄 판을 절단할 수 있습니다.

최근 몇 년 동안 레이저 기술의 발전으로 알루미늄 가공에 레이저 커팅을 적용하는 분야가 크게 확대되었습니다. 이러한 발전으로 인해 업계에서는 알루미늄 레이저 절단의 이점을 재평가하고 제조 공정에 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 인식하게 되었습니다.

레이저 커팅은 특히 고정밀로 일관된 부품을 생산할 때 기존 방식에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다. 이 공정은 속도와 효율성이 뛰어나 가공 시간과 생산 비용을 획기적으로 줄여줍니다. 또한 레이저 커팅의 비접촉 특성으로 인해 재료 변형이 최소화되고 공구 마모가 발생하지 않아 알루미늄 제작에 더욱 적합합니다.

현재 시장에서는 알루미늄 판재 가공에 적합한 레이저 절단 장비의 세 가지 주요 범주를 제공합니다:

이산화탄소(CO2) 레이저 절단기:

• 파장: 10.6μm
• 두꺼운 알루미늄 판재(일반적으로 최대 10~15mm) 절단에 이상적입니다.
• 뛰어난 엣지 품질과 최소한의 열 영향 영역
• 알루미늄은 반사율로 인해 강철에 비해 더 높은 전력이 필요합니다.

파이버 레이저 절단기:

• 파장: 1.064 μm
• 얇고 중간 두께의 알루미늄 절단에 탁월(최대 10mm까지 효율적으로 절단)
• 알루미늄 흡수율이 높아 절삭 속도가 빨라집니다.
• 운영 비용 절감 및 에너지 효율 향상

램프 펌프(Nd:YAG) 레이저 커팅기:

• 파장: 1.064 μm
• 다양한 알루미늄 두께 절단에 적합
• 펄스 작동으로 복잡한 디자인을 정밀하게 절단할 수 있습니다.
• 많은 응용 분야에서 점차 파이버 레이저로 대체되고 있습니다.

1. 1.₂ 레이저 절단기

이산화탄소 레이저 절단기는 비금속 재료에 쉽게 흡수되는 10.6μm의 파장에서 작동합니다. 이러한 특성 덕분에 목재, 아크릴, 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA 또는 플렉시글라스) 등 다양한 비금속 기판을 고정밀로 절단할 수 있습니다. 흡수 효율이 높아 열 영향 영역을 최소화하면서 깔끔하게 절단할 수 있으므로 CO2 레이저는 간판, 프로토타입 제작 및 장식 산업 분야에 이상적입니다.

그러나 알루미늄, 구리, 은과 같이 반사율이 높은 소재를 가공할 때는 기계의 효율성이 크게 떨어집니다. 이러한 금속은 레이저 에너지의 상당 부분을 반사하기 때문에 비효율적인 절단과 잠재적인 빔 산란 위험을 초래합니다. 이러한 한계는 특히 두꺼운 섹션이나 대량 생산 시나리오에서 두드러집니다.

CO2 레이저의 전반적인 효율은 일반적으로 약 10-15%의 상대적으로 낮은 광전 변환율로 인해 더욱 제한됩니다. 이러한 비효율성은 상당한 전력 소비와 강력한 냉각 시스템의 필요성 등 높은 운영 비용으로 이어집니다. 또한 광학 장치의 정기적인 교체, 가스 보충, 경우에 따라서는 특정 고출력 시스템에 대한 액체 질소 공급 등 유지보수 요건도 상당히 까다롭습니다.

이러한 요인들은 금속 가공에서 기계의 다용도성을 종합적으로 제한합니다. 특히 알루미늄의 경우, 대부분의 CO2 레이저 시스템은 최대 3mm 두께의 판재 절단으로 제한됩니다. 이 기능은 더 두꺼운 알루미늄 판재를 가공해야 하거나 더 높은 생산 속도를 요구하는 많은 산업 응용 분야에서는 부족합니다.

따라서 CO2 레이저는 비금속 재료 가공에는 탁월하지만, 특히 반사 합금의 경우 금속 절단에는 한계가 있어 포괄적인 금속 가공 기능을 위해 파이버 레이저 또는 플라즈마 절단 시스템과 같은 대체 기술을 고려해야 하는 경우가 많습니다.

2. 파이버 레이저 절단기

파이버 레이저 절단 기술은 기존 CO2 레이저에 비해 뛰어난 효율성과 정밀도를 제공하는 금속 제조의 획기적인 발전입니다. 1.06μm의 파장에서 작동하는 파이버 레이저는 금속 재료의 흡수가 향상되어 다양한 두께에서 더 빠른 절단 속도와 더 깨끗한 가장자리 품질을 제공합니다.

파이버 레이저 시스템의 컴팩트한 디자인은 기계 설치 공간을 크게 줄여 작업장 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있습니다. 또한 이 시스템은 CO2 레이저의 10-15%에 비해 월 플러그 효율이 최대 30-40%에 달해 가스 소비 감소와 높은 전기 효율로 인해 운영 비용이 절감됩니다.

현재 이 시장은 고품질 연속파(CW) 파이버 레이저가 주도하고 있으며, IPG 포토닉스가 대표적인 제조업체입니다. 이러한 시스템은 뛰어난 성능을 제공하지만 높은 초기 비용이 광범위한 채택을 가로막는 장애물이었습니다. 고출력 파이버 레이저 시장의 제한된 경쟁은 프리미엄 가격 구조를 유지하는 데 기여했습니다.

잠재적 구매자가 고려해야 할 중요한 사항은 파이버 레이저 소스의 모듈식 특성입니다. 개별 부품을 교체할 수 있는 CO2 레이저와 달리 파이버 레이저의 단일 광섬유가 손상되면 일반적으로 전체 레이저 모듈을 교체해야 합니다. 이 요소는 장기적인 유지보수 비용에 영향을 미칠 수 있으며 잠재적 도입자들 사이에서 주저하게 만들 수 있습니다.

그러나 파이버 레이저 절단기 시장은 빠르게 진화하고 있습니다. 신흥 제조업체와의 경쟁이 치열해지고 지속적인 기술 발전으로 비용이 절감되고 있습니다. 향상된 빔 품질, 더 높은 출력(절단 애플리케이션의 경우 현재 20kW 초과), 향상된 커팅 헤드 설계와 같은 혁신으로 인해 이러한 시스템의 기능이 확장되고 있습니다.

또한 자동화 및 인더스트리 4.0 기술의 통합으로 파이버 레이저 절단기의 전반적인 가치 제안이 향상되고 있습니다. 자동 노즐 교체, 실시간 공정 모니터링, 예측 유지보수 등의 기능이 생산성을 향상시키고 가동 중단 시간을 줄이고 있습니다.

기술이 성숙하고 접근성이 높아지면서 파이버 레이저 절단기는 속도, 정밀도 및 운영 효율성의 강력한 조합을 제공하여 자동차 및 항공우주부터 일반 작업장에 이르기까지 다양한 산업 분야의 금속 가공업체에서 점점 더 선호되는 선택이 되고 있습니다.

3. YAG 레이저 절단기

YAG(이트륨 알루미늄 가넷) 레이저 절단기는 1.06μm의 파장에서 작동하여 다양한 금속 소재를 절단하는 데 매우 효과적입니다. 이 파장은 특히 CO2 레이저로 가공하기 어려운 구리, 황동, 알루미늄과 같은 반사성 금속을 가공하는 데 적합합니다.

YAG 레이저 기술은 수십 년 동안 산업용 절단 분야에서 초석이 되어 왔으며, 다목적성과 신뢰성으로 널리 인정받고 있습니다. 시장에서의 오랜 수명은 현대 제조 공정에서의 지속적인 관련성과 효율성을 입증하는 증거입니다.

높은 출력 밀도와 뛰어난 집속성을 특징으로 하는 YAG 레이저의 우수한 빔 품질은 열 영향 영역을 최소화하면서 정밀하고 깨끗한 절단을 가능하게 합니다. 이는 얇거나 중간 두께의 금속을 절단할 때 특히 유리합니다. YAG 시스템의 펄스 레이저 특성으로 인해 절단 공정을 탁월하게 제어할 수 있어 금속 부품의 복잡한 디자인과 날카로운 모서리를 구현할 수 있습니다.

YAG 레이저는 일반적으로 약 20-30%의 높은 에너지 이용률을 자랑하며, 이는 CO2 레이저보다 훨씬 뛰어납니다. 이러한 효율성은 전력 소비와 운영 비용 절감으로 이어집니다. 또한 짧은 펄스로 높은 피크 출력을 제공할 수 있기 때문에 평균 출력이 비슷한 연속파 레이저보다 더 두꺼운 재료를 더 효과적으로 절단할 수 있는 것도 YAG 레이저의 장점입니다.

또한 YAG 레이저 시스템의 초기 투자 및 운영 비용이 상대적으로 낮기 때문에 소규모 작업장에서 대규모 제조 시설에 이르기까지 다양한 고객층에게 점점 더 매력적으로 다가서고 있습니다. 가스 레이저에 비해 유지보수 요구 사항이 낮고 수명이 긴 고체 YAG 레이저는 시간이 지남에 따라 비용 효율성이 높아집니다.

전통적인 램프 펌프식 YAG 레이저가 여전히 사용되고 있지만, 많은 최신 시스템은 1.06μm 파장의 장점을 유지하면서 훨씬 더 높은 효율과 빔 품질을 제공하는 다이오드 펌프식 고체(DPSS) 기술 또는 파이버 레이저를 활용하고 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다.

알루미늄 판 레이저 절단기의 장점

알루미늄 판재 레이저 절단기는 일반적으로 기계식 블랭킹 공정과 관련된 필렛과 거친 모서리가 없는 매우 좁고 매끄러운 절개로 뛰어난 정밀도를 제공합니다. 이러한 정밀 절단으로 열 영향 영역(HAZ)이 최소화되고 열 응력이 감소하며 열 변형이 미미하여 재료의 구조적 무결성을 보존합니다.

가장 중요한 장점 중 하나는 재료 두께와 절단의 복잡성에 따라 기존 방식보다 최대 10배까지 빨라지는 기계의 빠른 절단 속도입니다. 이러한 고속 기능은 생산성 향상과 제조 공정의 리드 타임 단축으로 이어집니다.

레이저 커팅의 비접촉식 특성 덕분에 기계식 블랭킹 방식에 내재된 충격력과 공구 마모가 발생하지 않습니다. 따라서 장비의 작동 수명이 연장될 뿐만 아니라 유지보수 중단 시간과 비용도 크게 줄어듭니다. 또한 물리적 접촉이 없기 때문에 기계식 절단 공정에서 흔히 발생하는 버가 형성되는 것을 방지하여 2차 디버링 작업이 필요하지 않습니다.

레이저 커팅 기술은 매우 효율적인 재료 활용을 가능하게 합니다. 알루미늄 판재에 공작물을 촘촘하게 중첩할 수 있어 일반적으로 기존 절단 방식에 비해 20%에서 30%의 재료를 절약할 수 있습니다. 이러한 최적화는 원자재 비용을 절감할 뿐만 아니라 폐기물을 최소화하여 보다 지속 가능한 제조 관행에 기여합니다.

또 다른 주요 장점은 단일 단계 절단 프로세스입니다. 여러 번의 패스 또는 후속 마감 작업이 필요할 수 있는 기계 방식과 달리 레이저 커팅은 한 단계로 최종 제품 형상을 완성합니다. 이 간소화된 접근 방식은 추가 가공이 필요하지 않으므로 생산 시간과 인건비를 절감하는 동시에 모든 절단 조각에서 일관된 품질을 보장합니다.

레이저 절단기는 알루미늄 판을 어떻게 절단합니까?

알루미늄 판재 레이저 절단에는 집중된 빛 에너지를 활용하는 정교한 공정이 사용됩니다. 이 프로세스는 일반적으로 CO2 또는 파이버 레이저와 같은 고출력 레이저 소스로 시작하여 집중된 광선을 생성합니다.

이 레이저 빔은 거울과 초점 렌즈를 포함한 고급 광학 시스템을 통해 정밀하게 조준되어 매우 높은 밀도의 에너지 포인트를 생성합니다. 이 집중된 빔이 알루미늄 판의 표면에 닿으면 레이저 출력과 재료 두께에 따라 재료를 용융점 또는 기화점까지 빠르게 가열합니다.

동시에 고압 보조 가스(일반적으로 질소 또는 알루미늄용 압축 공기)가 레이저 빔과 동축으로 연결됩니다. 이 가스는 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다:

1. 녹거나 기화된 알루미늄을 날려버려 깨끗한 커프를 만듭니다.
2. 절단면의 산화를 방지하여 고품질 마감을 보장합니다.
3. 주변을 식혀 열 영향 구역(HAZ)을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

레이저 커팅 헤드가 CNC 프로그래밍에 따라 알루미늄 판을 기준으로 이동하면서 정밀한 절단 경로를 만듭니다. 이 이동은 기계 구성에 따라 커팅 헤드를 고정된 공작물 위로 이동하거나 고정된 레이저 빔 아래에서 공작물을 이동하여 이루어질 수 있습니다.

레이저 절단은 알루미늄 판재 가공에 몇 가지 뚜렷한 이점을 제공합니다:

1. 높은 정밀도: 레이저 커터는 재료 두께와 레이저 출력에 따라 0.1mm에서 0.3mm 범위의 커프 폭으로 ±0.1mm의 엄격한 허용 오차를 달성할 수 있습니다.
2. 왜곡 최소화: 국부적인 가열과 빠른 냉각으로 알루미늄의 경우 일반적으로 0.5mm 미만의 매우 작은 HAZ가 발생하여 열 스트레스와 뒤틀림이 줄어듭니다.
3. 다용도성: 복잡한 형상과 복잡한 디자인을 특수 툴링이나 금형 없이도 절단할 수 있어 생산에 상당한 유연성을 제공합니다.
4. 속도: 얇은 알루미늄 시트의 경우 절단 속도가 분당 최대 20미터에 달해 기존의 기계식 절단 방법을 훨씬 능가합니다.
5. 표면 품질: 절단 모서리가 매끄럽고 일반적으로 버가 없어 2차 마감 작업이 필요 없는 경우가 많습니다.
6. 비접촉 공정: 절삭 공구와 공작물 사이에 기계적 접촉이 없기 때문에 표면 긁힘을 방지하고 공구 마모를 줄입니다.
7. 재료 효율성: 네스팅 소프트웨어는 플레이트의 부품 레이아웃을 최적화하여 재료 낭비를 최소화할 수 있습니다.
8. 자동화 잠재력: 레이저 절단 시스템을 자동화된 생산 라인에 쉽게 통합하여 전반적인 제조 효율성을 높일 수 있습니다.

특히 알루미늄을 절단할 때는 알루미늄의 높은 반사율과 열전도율을 고려해야 합니다. 파이버 레이저는 파장이 짧아 재료에 더 쉽게 흡수되기 때문에 알루미늄 절단에 선호되는 경우가 많습니다. 또한 깨끗한 절단을 달성하고 판재 하단 가장자리에 드로스가 형성되는 것을 방지하려면 보조 가스 압력과 유량을 적절히 선택하는 것이 중요합니다.

빔 품질, 출력 및 제어 시스템의 발전과 함께 레이저 기술이 계속 발전함에 따라 알루미늄 판재 절단 기능은 지속적으로 확장되어 현대 금속 제조의 초석 기술로서 레이저 절단의 입지를 더욱 공고히 하고 있습니다.

알루미늄 레이저 커팅의 공정 파라미터

알루미늄 레이저 절단은 최적의 결과를 얻기 위해 다양한 공정 파라미터를 신중하게 고려해야 합니다. 알루미늄 레이저 커팅의 품질과 효율성에 영향을 미치는 핵심 요소는 다음과 같습니다.

레이저 커팅 알루미늄 소재의 기술적 분석

비용 및 투자 관점에서 파이버 레이저 절단기와 YAG 레이저 절단기는 알루미늄 및 스테인리스강, 탄소강과 같은 기타 재료를 절단하는 데 널리 사용됩니다.

이 두 가지 유형의 장비는 알루미늄 판재 절단에 효과적인 결과를 보여주었습니다.

그러나 알루미늄의 반사율이 높은 특성으로 인해 파이버 레이저 절단기나 YAG 레이저 절단기 모두 두꺼운 알루미늄 판재를 가공할 수 없습니다.

알루미늄 판재를 레이저로 절단할 때는 산화를 방지하고 재료의 색상 균일성을 유지하기 위해 질소를 사용하는 것이 좋습니다.

질소는 다른 대안에 비해 더 나은 옵션입니다.

이 기계의 절단 두께는 2000W 레이저는 6~8mm, 4000W 레이저는 12mm, 6000W 레이저는 16mm를 절단할 수 있는 등 다양합니다.

두 가지 중 하나입니다, 파이버 레이저 절단기 는 1064nm의 파장 흡수가 더 효과적이기 때문에 알루미늄 판재 절단에 더 적합합니다.

다년간의 레이저 커팅 경험을 바탕으로 알루미늄 소재파이버 레이저 절단기와 YAG 레이저 절단기 사이에는 여전히 상당한 차이가 있으며, 이는 절단 품질, 절단 속도 및 생산 비용(생산 비용은 주로 장비의 수명을 의미함)의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 커팅 품질:

알루미늄 프로파일 는 반사율이 높아 파이버 레이저 절단기와 YAG 레이저 절단기 모두 두꺼운 알루미늄을 절단하는 데 어려움을 겪습니다.

알루미늄 소재는 절단 과정에서 버가 발생하기 쉬우므로 최적의 절단 품질을 달성하기 위해서는 공정 제어가 중요합니다.

2. 커팅 속도:

절단 속도를 적절히 제어하는 것은 필수입니다. 절단 속도가 너무 빠르면 버가 발생할 수 있고, 너무 느리면 알루미늄 소재에 균열이 생겨 절단 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

일반적으로 동일한 출력을 가진 레이저 절단 장비의 경우, 파이버 레이저 절단기의 절단 속도가 YAG 레이저 절단기보다 빠릅니다.

3. 생산 비용:

레이저 절단 비용은 다른 절단 공정에 비해 상대적으로 낮지만 파이버 레이저 절단기와 YAG 레이저 절단기에는 차이가 있습니다.

YAG 레이저 절단기의 레이저 램프 액세서리를 자주 교체하기 때문에 파이버 레이저 절단 비용이 저렴합니다.

그러나 장기적으로 알루미늄 소재는 파이버 레이저 절단기의 레이저에 해로운 영향을 미쳐 수명을 크게 단축시킵니다.

이러한 관점에서 보면 YAG 레이저 절단기가 더 비용 효율적입니다.

알루미늄은 높은 반사율과 낮은 레이저 흡수따라서 안전을 위해 가공 중에는 레이저 보호 안경을 착용해야 합니다.

알루미늄 레이저 커팅에는 어떤 가스가 사용되나요?

알루미늄 레이저 커팅에는 어떤 가스가 사용되나요?

질소 또는 압축 공기는 특히 최대 1.6mm 두께의 알루미늄 레이저 커팅에 주로 사용되는 가스입니다. 질소는 일반적으로 더 매끄러운 절단 모서리와 최소한의 산화로 우수한 결과를 만들어냅니다. 압축 공기는 보다 경제적인 대안으로 사용할 수 있지만, 절단면의 특정 부분을 따라 약간의 슬래그가 형성될 수 있습니다.

다른 재료와 마찬가지로 알루미늄 레이저 절단 시 보조 가스의 선택은 절단 품질, 속도 및 전반적인 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 레이저 절단 작업에 사용되는 주요 보조 가스는 다음과 같습니다:

1. 질소: 불활성 특성으로 인해 알루미늄 절단에 선호되며 산화를 방지하고 산화물 없는 깨끗한 절단을 생성합니다. 고순도 질소(99.99% 이상)는 특히 고품질 가장자리 마감이 필요한 응용 분야에서 최적의 결과를 위해 권장됩니다.
2. 압축 공기: 덜 까다로운 애플리케이션을 위한 비용 효율적인 옵션입니다. 질소에 비해 약간 거친 모서리를 만들 수 있지만, 많은 산업 분야에서 허용 가능한 결과를 얻을 수 있습니다.
3. 산소: 일반적으로 재료와의 반응성 때문에 알루미늄 절단에는 권장되지 않습니다. 그러나 탄소강에는 연소를 지원하고 절단 공정을 가속화하기 때문에 선호되는 선택입니다.
4. 아르곤: 특수 알루미늄 절단 애플리케이션, 특히 반사율이 높은 합금으로 작업하거나 열 영향 영역을 최소화하는 것이 중요한 상황에서 사용되기도 합니다.

보조 가스의 선택은 레이저 절단 공정에서 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다:

1. 열 방출: 절단 중 발생하는 과도한 열을 흡수 및 제거하여 재료 변형을 방지하고 치수 정확도를 유지합니다.
2. 산화 방지: 질소와 같은 불활성 가스가 절단 부위를 대기 중 산소로부터 보호하여 재료의 원래 특성과 외관을 보존합니다.
3. 슬래그 제거: 고압 가스 흐름이 용융된 재료와 이물질을 커프에서 배출하여 깨끗한 절삭을 보장하고 후처리 요구 사항을 줄입니다.
4. 광학 보호: 지속적인 가스 흐름은 기화된 물질과 이물질에 의한 오염으로부터 레이저 광학 장치를 보호하여 중요 구성 요소의 수명을 연장합니다.
5. 냉각: 특정 가스, 특히 공기와 질소는 커팅 헤드에 추가 냉각을 제공하여 최적의 작동 온도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

레이저 절단 기술로 알루미늄을 가공할 때는 재료 두께, 원하는 모서리 품질, 생산량, 비용 제약 등의 요소를 고려하여 특정 용도에 가장 적합한 보조 가스를 선택해야 합니다.

알루미늄 레이저 커팅 시 버가 발생하나요?

알루미늄 레이저 절단은 일반적으로 기존 절단 방식에 비해 버가 거의 발생하지 않습니다. 그러나 재료의 열적 특성과 레이저 커팅의 고에너지 특성으로 인해 어느 정도의 버 형성은 피할 수 없는 경우가 많습니다. 버 형성 정도는 레이저 출력, 절단 속도, 보조 가스 압력, 재료 두께와 같은 요인에 따라 달라집니다.

레이저 커팅된 알루미늄 부품의 버를 제거하려면 일반적으로 후처리가 필요합니다. 수동 디버링과 기계 디버링 중 선택은 부품의 복잡성, 생산량 및 품질 요구 사항에 따라 달라집니다:

1. 수동 디버링: 이 방법은 복잡한 부품에 정밀도를 제공하지만 노동 집약적이고 시간이 많이 소요됩니다. 소량 생산 또는 각 부품에 개별적인 주의가 필요할 수 있는 프로토타입에 적합합니다.
2. 기계 디버링: 대량 생산에 더 효율적인 기계 디버링은 일관된 결과를 제공하고 장기적으로 비용 효율적입니다. 옵션은 다음과 같습니다:

• 진동 마감: 중소형 부품에 이상적
• 연마 흐름 가공: 내부 통로 및 복잡한 형상에 효과적임
• 전기 화학적 디버링: 알루미늄과 같은 전도성 소재에 적합하며 높은 정밀도를 제공합니다.

최적의 결과를 위해 특히 중요한 부품의 경우 자동 디버링과 수동 터치업의 조합을 사용할 수 있습니다. 또한 레이저 절단 매개변수를 최적화하면 초기 버 형성을 크게 줄여 광범위한 후처리의 필요성을 최소화할 수 있습니다.

알루미늄 레이저 절단기의 안전한 작동

레이저 절단 장비를 작동할 때는 안전 수칙을 엄격하게 준수하세요. 정해진 시작 절차에 따라 레이저 시스템을 가동합니다.

작업자는 기계의 구조, 기능 및 운영 체제에 대한 숙련도를 입증하는 포괄적인 교육을 받아야 합니다. 여기에는 알루미늄 가공의 특정 특성에 대한 이해가 포함됩니다.

사용되는 특정 레이저 파장에 대해 인증된 보안경을 포함한 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용하세요. 반사율이 높은 알루미늄 표면의 반사를 방지하기 위해 노출된 피부를 모두 가려야 합니다.

가공하기 전에 알루미늄 합금과 레이저 커팅의 호환성을 확인합니다. 열전도율, 반사율, 산화 가능성 등의 요소를 고려합니다. 알루미늄 특유의 증기 및 미립자를 관리하기 위해 적절한 연기 추출 시스템을 구현합니다.

작동 중에는 항상 경계를 유지합니다. 작업자가 워크스테이션을 떠나야 하는 경우, 레이저 안전 연동 시스템을 작동하고 종료 프로토콜에 따라 장비의 전원을 꺼야 합니다.

손이 닿기 쉬운 곳에 적절한 화재 진압 장비를 배치하세요. 잠재적인 알루미늄 화재에는 클래스 D 소화기를 사용하는 것이 좋습니다. 기계가 유휴 상태일 때는 엄격한 "빔 오프" 정책을 시행합니다. 레이저 커터 주변에 가연성 물질과 반사되는 물체가 없는 명확한 구역을 설정하고 유지합니다.

과도한 스파크나 불규칙한 절단 패턴과 같은 이상 징후가 있는지 절단 공정을 면밀히 모니터링합니다. 문제가 발생하면 즉시 작업을 중단하고 정해진 문제 해결 절차를 따르거나 감독 직원에게 에스컬레이션하세요.

깨끗하고 정돈된 작업 환경을 유지하세요. 커팅 베드와 주변에서 알루미늄 부스러기와 이물질을 정기적으로 제거합니다. 자재 취급 규정에 따라 원자재, 완제품, 폐기물을 적절히 분리하여 보관합니다.

보조 가스(예: 알루미늄 절단용 질소 또는 아르곤)를 사용할 때는 적절한 실린더 취급 및 보관 관행을 준수하세요. 실린더를 수직으로 고정하고 적절한 레귤레이터를 사용합니다. 가스 라인에 잠재적인 알루미늄 산화물 형성을 방지하기 위해 퍼지 절차를 시행합니다.

유지보수 활동 중에는 고전압 안전 프로토콜을 준수하세요. 일반적으로 매일, 매주, 분기별 점검을 포함한 제조업체의 권장 유지보수 일정을 준수합니다. 알루미늄 절단은 다른 재료보다 더 많은 파편을 생성할 수 있으므로 광학 및 빔 전달 시스템의 상태에 특히 주의를 기울이세요.

기계를 시동한 후, 생산을 시작하기 전에 X축과 Y축 모두에서 저속 드라이런을 수행하여 원활한 동작을 확인하고 잠재적인 문제를 감지합니다.

항상 시뮬레이션과 저전력 및 속도 설정에서 테스트 실행을 통해 새 절단 프로그램을 검증합니다. 프로그래밍된 절단 경로의 정확성을 확인하고 기계의 작업 범위 내에 유지되는지 확인합니다.

빔과 재료의 상호작용, 절단 품질 및 기계의 움직임에 주의를 기울이면서 절단 공정을 지속적으로 모니터링합니다. 장비가 예기치 않은 동작을 보이거나 한계에 가까워지면 비상 정지 절차에 들어갈 준비를 하세요.

알루미늄 레이저 절단기 사용 팁

(1) 듀얼 포커스 레이저 커팅 헤드는 레이저 커팅기의 핵심 부품으로, 장시간 사용 시 마모되기 쉽습니다. 최적의 절단 성능을 유지하고 예기치 않은 가동 중단을 방지하려면 정기적인 점검과 적시 교체가 중요합니다.

(2) 일관된 절단 품질을 보장하려면 6개월마다 파이버 레이저 절단기의 선형 가이드의 직진도와 기계의 전반적인 직교성을 확인해야 합니다. 정밀 정렬 및 보정을 통해 편차를 즉시 해결하여 절단 정확도와 가장자리 품질을 유지합니다.

(3) 고효율 미립자 공기(HEPA) 진공 청소기를 사용하여 매주 청소 루틴을 실행하여 기계의 중요 영역에서 먼지와 이물질을 제거하세요. 모든 전기 인클로저가 제대로 밀봉되어 있는지 확인하여 전기 부품 고장과 안전성 저하를 유발할 수 있는 먼지 유입을 방지하세요.

(4) 장비의 설계에 따라 파이버 레이저 절단기의 타이밍 벨트 또는 볼 스크류의 장력을 정기적으로 검사하고 조정하십시오. 적절한 장력은 위치 정확도를 유지하고 절단 품질에 영향을 미치고 잠재적으로 안전 위험을 초래할 수 있는 백래시를 방지하는 데 매우 중요합니다.

(5) 파이버 레이저 절단기의 모션 시스템에 대한 종합적인 유지보수 일정을 수립합니다:

• 리니어 가이드와 볼 나사를 적절한 용제를 사용하여 매주 청소하여 먼지, 금속 입자 및 절단 잔여물을 제거합니다.
• 격주로 리니어 가이드와 볼 나사에 고품질의 리튬 기반 그리스를 발라 과도한 윤활 없이 고르게 분포되도록 합니다.
• 매월 랙과 피니언 시스템을 점검하고 청소하며 마모를 최소화하고 부드러운 움직임을 유지하기 위해 적절한 기어 윤활제를 발라줍니다.
• 전기 연결, 냉각 시스템, 인코더 피드백을 확인하는 등 서보 모터와 드라이브에 대한 분기별 유지보수를 수행합니다.

건설 산업에서 레이저 커팅 알루미늄의 장점

레이저 커팅 알루미늄은 레이저 기술을 사용하여 파이프 피팅과 프로파일에 다양한 그래픽을 커팅하는 특수 공작 기계입니다.

수치 제어 기술, 레이저 절단 및 정밀 기계가 통합된 첨단 기술 제품입니다.

전문화된 고속, 고정밀, 효율적이고 비용 효율적인 특성으로 비접촉식 금속 파이프 가공 산업에서 매우 유용한 도구입니다.

그렇다면 건설 업계에서는 어떤 이점이 있을까요?

1. 효과적인 처리: 알루미늄 레이저 절단은 비용 절감과 이익 증대를 중시하는 오늘날의 사회에서 특히 중요합니다. 이 레이저 장비의 자동 생산 및 컴퓨터 제어는 노동력 부족과 비용 상승 문제를 효과적으로 해결합니다.
2. 뛰어난 공간 및 시간 제어: 알루미늄 레이저 커팅의 공간 제어(빔 방향 변경, 회전, 스캐닝 등) 및 시간 제어(켜기, 끄기, 펄스 간격)가 우수하고 제어가 쉽습니다. 또한 높은 정밀도와 버 감소로 인해 후속 가공에 필요한 시간이 크게 단축됩니다. 파이프의 직경이나 모양을 변경할 때 프로그램만 수정하면 되므로 파이프 절단 소프트웨어 개발은 귀중한 연구 분야입니다.
3. 뛰어난 성능과 긴 서비스 수명: 레이저 커팅 알루미늄 기계의 견고한 강철 프레임 구조는 안정성을 제공하며, 독특한 빔 구조는 정확성과 속도를 보장합니다. 이 때문에 레이저 커팅 알루미늄은 건축 자재 산업에서 널리 사용됩니다.
4. 높은 정확도: 레이저 커팅 알루미늄은 기존 방식에 비해 정확도가 훨씬 높습니다. 또한 가공 중에 발생할 수 있는 작은 신축 변형에도 유연하게 조정할 수 있어 기존 공정에서는 달성할 수 없는 많은 이점을 제공합니다.
5. 인장 강도 향상: 광섬유 레이저 절단기와 금속 레이저 절단 기계의 경우 소량의 마그네슘, 실리콘, 구리, 아연 및 기타 원소를 첨가하여 레이저 절단 알루미늄의 인장 강도를 크게 향상시켰습니다. 그 결과 알루미늄 레이저 절단기는 복잡하고 엄격한 공정에서 중요한 부분이 되었습니다. 이 기계는 건축 자재 산업에 무한한 활력을 가져다 줄 것으로 믿어집니다.

레이저 커팅 알루미늄 합금과 스테인리스 스틸의 공통점은 무엇입니까?

1. 스테인리스 스틸 레이저 커팅

가스 사용량: 질소는 주로 절단 표면의 산화를 방지하는 데 사용됩니다. 가스의 순도는 두꺼운 판재의 경우 99.999% 이상이어야 합니다. 그러나 절단 표면의 외관이 문제가 되지 않는 경우 다음과 같은 용도로 산소를 사용할 수 있습니다. 스테인리스 스틸 절단를 사용하면 질소보다 더 두껍게 절단할 수 있습니다.

가스 압력: 10mm 이하의 스테인리스 스틸의 경우 압력이 약 10kg이고 유량이 높아야 합니다. 그러나 이렇게 하면 질소 소비량이 많아지고 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 10mm 이상의 플레이트의 경우 압력, 유량 및 용량이 더 큽니다.

커팅 속도: 판재 두께는 절단 속도에 반비례합니다. 레이저 제너레이터의 출력도 절단 속도에 영향을 미칩니다. 예를 들어 4000W 레이저 제너레이터는 3000-5000mm/min의 속도로 4mm를 절단할 수 있고, 10mm를 절단할 때는 1000mm/min의 속도로 절단할 수 있습니다.

Power: 절단에 필요한 출력은 레이저 절단기 제조업체에서 결정합니다. 절단이 이상적이지 않은 경우 작업자가 필요에 따라 출력을 조정할 수 있지만 이는 실험이 필요하며 재료의 제철소에 따라 다를 수 있습니다.

집중하세요: 스테인리스 스틸 절단 시 초점 위치는 일반적으로 판재 두께의 중앙에 위치해야 합니다.

2. 알루미늄 레이저 커팅

자르기가 더 어렵습니다. 알루미늄 합금 스테인리스 스틸(SUS)보다 레이저로 절단하기 어렵습니다. 알루미늄은 반사성이 있고 녹는 상태에서 점도가 높기 때문입니다.

알루미늄 절단에는 일반적으로 40~50m3/h의 유량으로 공기와 질소가 사용되며, 절단 속도는 재료의 두께에 따라 달라집니다.

절단할 수 있는 최대 두께는 일반적으로 12mm입니다. 예를 들어, 6kW 레이저의 경우 4mm 알루미늄 판의 절단 속도는 4000mm/min이고 12mm 판의 절단 속도는 700mm/min입니다.

알루미늄을 절단할 때는 반사를 방지하는 보호 조치를 취하는 것이 중요합니다. 알루미늄 판을 절단할 때는 마스크를 착용할 것을 적극 권장합니다.

아래 이미지는 고압 질소 레이저를 사용하여 절단한 28mm 및 25mm 스테인리스 스틸 샘플을 보여줍니다.

마지막 한마디

위의 정보는 알루미늄 레이저 절단에 관한 것입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 의견이나 제안 사항이 있으면 언제든지 댓글 섹션에 남겨 주세요.