레이저, 워터젯, 플라즈마, 와이어 커팅 - 차이점 알아보기

절단 방법의 선택은 특정 상황에 따라 다릅니다. 레이저 절단 외에도 물 절단, 플라즈마 절단, 와이어 절단과 같은 다른 방법이 있습니다. 언제 사용되나요?

커팅 분야의 한 엔지니어에 따르면

• 현재 주류인 파이버 레이저와 이산화탄소 레이저는 높은 에너지 소비량으로 인해 점차 퇴출되고 있지만, 아직까지 비금속 필드에 입력합니다.
• 광섬유 장비의 가격은 특히 중국에서 제조되기 시작한 이후 중저전력 범위에서 크게 하락했습니다.
• 다음과 더불어 레이저 커팅 방법에 비해 플라즈마 및 와이어 절단에 대한 수요가 상대적으로 많습니다. 와이어 커팅은 주로 금형 산업에서 사용되지만 플라즈마 절단 는 두꺼운 판이나 낮은 정확도가 필요한 경우에 더 자주 사용됩니다. 물 절단 는 더 이상 금속 산업에서는 일반적이지 않지만 비금속 분야에서는 널리 사용됩니다.
• 향후 개발에서 레이저 커팅은 금속 시트 절단 시장. 레이저 절단은 비금속 절단 시장에서도 상당한 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.

이러한 다양한 커팅 기법에 대해 더 자세히 분석해 보겠습니다.

레이저 컷, 워터젯 컷, 플라즈마 컷 및 와이어 컷의 정의

레이저 커팅

레이저 절단은 고출력 밀도의 레이저 빔이 공작물에 집중되어 재료를 녹이거나 기화, 절제 또는 점화되도록 하는 프로세스입니다. 그런 다음 용융된 재료는 광선과 동축으로 연결된 고속 기류에 의해 제거되어 공작물이 절단됩니다.

현재 CO₂ 펄스 레이저와 파이버 레이저가 가장 일반적으로 사용됩니다. 레이저의 종류 를 사용하여 절단합니다. 레이저 절단은 열 절단 방법 중 하나로 간주됩니다.

워터젯 커팅

워터 나이프라고도 하는 워터젯 절단은 고압의 물 흐름을 사용하여 재료를 절단하는 절단기입니다. 컴퓨터 제어 하에 재료의 품질에 미치는 영향을 최소화하면서 원하는 대로 공작물을 조각할 수 있습니다.

물 절단은 다시 모래 없는 절단과 모래 절단 두 가지 방법으로 나뉩니다.

참조하세요:

• 워터젯 비용 계산기: #1 무료 온라인 도구

플라즈마 절단

플라즈마 아크 커팅 은 고온 플라즈마 아크에서 발생하는 열을 사용하여 공작물의 절단면에서 금속을 녹이고 기화시키는 공정입니다. 그런 다음 고속 플라즈마의 운동량을 사용하여 용융된 금속을 제거하고 절단면을 형성합니다.

전선 절단

와이어 절단 방전 가공이라고도 하는 와이어 방전 가공(WEDM)은 전기 가공의 한 유형입니다. 고속 전선 절단, 중간 전선 절단, 저속 전선 절단으로 나눌 수 있습니다. 고속 WEDM 와이어 절단은 와이어 이동 속도가 6~12m/s이며, 와이어가 고속으로 앞뒤로 움직이며 절단 정확도가 상대적으로 낮습니다.

중간 WEDM 와이어 절단은 고속 WEDM 와이어 절단에 기반하여 다중 주파수 절단 기능을 제공하는 최신 기술입니다. 저속 WEDM 와이어 절단은 와이어 이동 속도가 0.2m/s입니다. 그리고 전극 와이어 저속, 단방향으로 움직이기 때문에 절단 정밀도가 매우 높습니다.

다음 섹션에서는 이러한 절단 방법을 자세히 비교해 보겠습니다.

레이저 커팅, 워터젯 커팅, 플라즈마 커팅 및 와이어 커팅의 다양한 비교

애플리케이션 비교

레이저 커팅기는 다양한 용도로 사용되며 금속과 비금속 재료를 모두 절단할 수 있습니다. 예를 들어, 천이나 가죽과 같은 비금속 소재는 CO2 레이저 커터를 사용하여 절단할 수 있습니다. 금속 절단에 있어서는 파이버 레이저 절단 기계는 플레이트 변형을 최소화할 수 있기 때문에 선호됩니다.

물 절단은 냉간 절단 방법으로 간주되며 뜨거운 변형이 발생하지 않습니다. 고품질의 절단 표면을 생성하고 2차 가공이 필요하지 않습니다. 또한 필요한 경우 재가공이 용이합니다. 워터 커팅은 빠른 절단 속도와 유연한 가공 크기로 모든 재료를 효율적으로 절단할 수 있습니다.

플라즈마 절단기는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리, 주철, 탄소강 및 기타 금속 소재를 절단할 수 있습니다. 그러나 플라즈마 절단은 눈에 띄는 열 효과와 낮은 정밀도로 인해 절단 표면을 재가공하기가 어렵습니다.

와이어 커팅은 전도성 소재를 절단하는 데만 사용할 수 있으며 공정 중에 절단 절삭유가 필요합니다. 따라서 종이, 가죽과 같은 비전도성 재료 또는 물이나 절삭유 오염에 민감한 재료는 이 방법으로 절단할 수 없습니다.

절단 두께 비교

산업에서 탄소강에 레이저 커팅을 사용하는 것은 일반적으로 20mm 미만의 두께로 제한되며, 절단 용량은 일반적으로 40mm 미만입니다.

For 스테인리스 스틸 절단의 경우 일반적인 한계는 16mm 미만이며, 절단 용량은 일반적으로 25mm 미만입니다. 공작물의 두께가 증가하면 절단 속도가 크게 감소합니다.

워터젯 커팅은 0.8mm에서 100mm 두께의 재료를 절단할 수 있으며, 경우에 따라 더 두꺼운 재료도 절단할 수 있습니다.

플라즈마 커터의 절단 두께 범위는 0mm에서 120mm까지입니다. 20mm 두께의 금속을 절단할 수 있는 플라즈마 커터가 가장 가성비가 좋은 것으로 간주됩니다.

와이어 커팅의 두께 범위는 일반적으로 40mm~60mm이며, 가장 두꺼운 커팅의 경우 최대 600mm까지 가능합니다.

절단 속도 비교

2mm 두께의 연강판을 절단할 때 레이저 파워 의 경우 절단 속도는 최대 600cm/min에 달할 수 있습니다. 의 경우 5mm 두께 폴리프로필렌 수지 판을 사용하면 절단 속도가 1200cm/min까지 빨라질 수 있습니다. 이것은 속도를 강조합니다. 레이저의 장점 대량 생산을 위한 커팅.

EDM 와이어 커팅의 효율은 일반적으로 20mm입니다.² 분당 60mm2, 최대 300mm² 분당. 이에 비해 레이저 절단은 더 빠르고 대량 생산에 더 적합합니다.

물 절단 속도가 상대적으로 느려 대량 생산에는 적합하지 않습니다.

플라즈마 절단에는 느린 절단 속도와 상대적으로 낮은 정밀도로 두꺼운 판재 절단에 가장 적합합니다. 그러나 끝면에는 경사가 있습니다.

금속 가공의 경우 와이어 절단은 더 높은 정밀도를 제공하지만 느린 절단 속도. 경우에 따라 천공 및 스레드 절단과 같은 다른 방법이 필요할 수 있지만 절단 기능이 제한적입니다.

절단 정확도 비교

레이저 절단 절개면이 좁고 표면과 평행하고 수직인 면이 있습니다. 절단 부분의 크기 정확도는 ±0.2mm에 달할 수 있습니다.

플라즈마 커팅의 정밀도는 1mm 미만입니다.

물 절단은 열 변형이 발생하지 않으며 ±0.1mm의 정밀도를 가지고 있습니다. 동적 물 절단기를 사용하면 절단 정밀도를 0.02mm까지 향상시킬 수 있으며 절단 경사도 제거할 수 있습니다.

와이어 절단은 일반적으로 ±0.01mm ~ ±0.02mm의 정밀도를 가지며, 최대 정밀도는 ±0.004mm입니다.

절단 슬릿 폭 비교

레이저 절단은 약 0.5mm의 작은 슬릿으로 플라즈마 절단보다 더 정밀합니다.

플라즈마 커팅의 커팅 슬롯은 일반적으로 1~2mm로 레이저 커팅의 커팅 슬롯보다 큽니다.

물 절단은 커터 튜브의 직경보다 약 10%(일반적으로 0.8mm~1.2mm) 더 큰 슬릿을 만듭니다. 샌드 커터 튜브의 직경이 커지면 절개 크기도 커집니다.

와이어 커팅의 슬릿 폭은 일반적으로 약 0.1mm~0.2mm로 가장 작습니다.

절단면 품질 비교

레이저 커팅의 표면 정밀 거칠기는 물 커팅만큼 좋지 않으며, 이는 재료 두께가 증가함에 따라 더욱 두드러집니다.

물 절단은 절단된 이음새를 둘러싼 재료의 질감을 변경하지 않습니다. 레이저 커팅은 절단 부위 주변의 텍스처를 변경하는 열 커팅 방식이기 때문입니다.

생산 투입 비용 비교

(1) 레이저 커터는 용도에 따라 가격이 다양합니다. CO2 레이저 커터와 같은 저렴한 옵션은 $4,000 정도이며, 1000W 파이버 레이저 커터와 같은 더 비싼 옵션은 $50,000 이상일 수 있습니다. 레이저 커팅은 소모품이 없지만 모든 커팅 방법 중 장비 투자 비용과 유지 관리 비용이 가장 높습니다.

(2) 플라즈마 커터는 레이저 커터보다 훨씬 저렴하며 플라즈마 커터의 출력과 브랜드 등의 요인에 따라 가격이 달라집니다. 플라즈마 절단은 전기를 전도하는 모든 재료를 절단할 수 있기 때문에 사용 비용이 높습니다.

(3) 워터젯 절단 장비는 레이저 절단에 이어 두 번째로 비용이 많이 들고 에너지 소비와 유지보수 비용이 높습니다. 플라즈마 절단에 비해 절단 속도가 느립니다. 또한 사용되는 모든 연마재는 일회용이며 환경 오염에 기여할 수 있습니다.

(4) 와이어 절단에는 일반적으로 수천 달러의 비용이 듭니다. 그러나 몰리브덴 와이어, 절단 냉각수 등과 같은 소모품이 있습니다. 일반적으로 사용되는 와이어는 두 가지가 있습니다. 하나는 몰리브덴 와이어로, 비싸지 만 여러 번 재사용 할 수 있으며 빠른 와이어 이동 장비에 사용되며 다른 하나는 구리 와이어로, 느린 와이어 이동 장비에 사용되지만 한 번만 사용할 수 있습니다. 또한 고속 WEDM 기계는 느린 WEDM 기계보다 5~6배 저렴합니다.