스테인리스 스틸 커팅: 알아야 할 6가지 인기 기술
제조업체가 스테인리스 스틸을 절단할 때 어떻게 정밀도와 효율성을 달성하는지 궁금한 적이 있으신가요? 이 기사에서는 스테인리스강 절단을 위한 6가지 고급 기술에 대해 자세히 알아보고 그 장점과 응용 분야를 강조합니다....
산소 연료 절단에서 완벽한 절단을 보장하는 것은 무엇일까요? 절단 가스 선택부터 노즐의 정확한 높이까지 모든 요소가 중요한 역할을 합니다. 이 문서에서는 산소 연료 절단의 품질에 영향을 미치는 핵심 요소에 대해 자세히 살펴보고, 우수한 결과를 위한 절단 공정 최적화에 대한 통찰력을 제공합니다. 올바른 파라미터를 선택하고, 절단 속도를 조정하고, 고급 기술을 구현하여 정확하고 효율적인 절단을 달성하는 방법을 배울 수 있습니다. 절단 성능을 향상하고 결함을 최소화하기 위한 필수 팁을 살펴보세요.
절단 공정의 품질 관리는 기업의 생산 첫 단계에서 매우 중요합니다. 화염 절단은 절단 및 블랭킹의 주요 방법이기 때문에 생산 품질을 보장하는 것은 전체 절단 및 블랭킹 공정에 큰 영향을 미칩니다.
이 글에서는 화염 절단 품질에 영향을 미치는 요인에 초점을 맞추고 공정 방법을 통해 일반적인 절단 문제에 대한 해결책을 제시합니다.
중소기업 및 대기업의 주요 절단 방법으로서 그 중요성에도 불구하고, 화염 절단 에도 어려움이 없는 것은 아닙니다.
수년에 걸쳐 화염 절단은 발전해 왔으며 CNC 절단 장비는 첨단화되고 정교해졌습니다. 그 결과 화염 절단 품질을 개선하기 위한 다양한 공정 방법과 기술이 개발되었습니다.
이 기사에서는 화염 절단을 통해 절단된 부품의 품질에 영향을 미치는 요소와 수율을 개선하는 방법을 살펴보기 위해 XSuperNEST 자동 네스팅 소프트웨어를 사용합니다.
금속 절단 산업은 현재 다양한 절단 방법과 장비를 제공하며, 각기 다른 장점을 가지고 있습니다. 레이저, 플라즈마, 워터젯 절단과 같은 첨단 기술은 기존의 화염 절단에 비해 절단 정밀도가 향상되고 생산 효율성이 크게 개선되어 우수한 대안으로 부상했습니다. 이러한 발전에도 불구하고 산소 연료 화염 절단은 비용 효율성과 다용도성, 특히 후판 응용 분야에서의 다용도성으로 인해 업계에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다.
컴퓨터 수치 제어(CNC) 화염 절단기는 현대의 절단 생산 공정에서 널리 채택되고 있습니다. 이러한 시스템은 자동화된 비간섭 프로그래밍의 이점을 제공하여 복잡한 절단 패턴과 향상된 반복성을 가능하게 합니다. 그러나 이러한 자동화는 절단 공정 중 열 변형을 보정하기 위해 작업자가 실시간으로 개입할 수 없다는 고유한 과제를 안고 있습니다. 이러한 제한은 특히 두꺼운 판재나 열전도율이 높은 재료를 절단할 때 최종 제품의 치수 부정확성으로 이어질 수 있습니다.
CNC 절단기에 내재된 몇 가지 요인이 절단 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다:
절단 가스의 선택은 화염 절단기의 절단 품질에 큰 영향을 미칩니다. 현재 사용 가능한 가스는 아세틸렌, 프로필렌, 프로판 및 MPS입니다. 각 가스는 고유한 연소 특성을 가지고 있어 다양한 절단 시나리오로 이어지며, 적절한 가스를 선택하면 다음과 같은 이점을 극대화할 수 있습니다. 가스 절단를 사용하여 효율적이고 비용 효율적인 절단을 유도합니다.
아세틸렌 불꽃은 집중된 열, 높은 온도, 짧은 예열 시간, 낮은 산소 소비, 높은 절단 효율, 최소한의 부품 변형이 특징입니다. 따라서 얇은 판재와 짧은 부품을 절단하는 데 적합합니다.
반면 프로판 불꽃은 아세틸렌에 비해 열이 분산되고 온도가 낮으며 예열 시간이 더 깁니다. 또한 절단면의 위쪽 가장자리가 매끄럽고 평평하며 아래쪽 가장자리에 슬래그가 적어 제거하기가 더 쉽습니다. 또한 상대적으로 저렴한 비용으로 두꺼운 판재의 큰 부분을 절단할 때 경제적인 옵션입니다.
프로필렌 불꽃은 프로판에 비해 온도가 높고 예열 시간이 짧으며 아세틸렌보다 약간 높습니다. 외부 불꽃의 열 함량이 높기 때문에 두꺼운 판의 큰 부분을 절단하는 데 적합합니다.
적절한 가스 선택 외에도 절단 산소 압력, 속도, 노즐 높이 설정도 화염 절단 품질에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
산소 농도가 증가하면 다음과 같이 감소하는 것으로 관찰되었습니다. 절단 시간 산소 요구량을 줄이면서 동일한 산소 압력을 유지합니다.
절단 속도 선택은 특히 중요합니다. 속도가 너무 빠르면 '플레임아웃'과 같은 품질 결함이 발생할 수 있습니다. kerf절단 효율이 떨어집니다. 반면에 속도가 너무 느리면 산화 슬래그가 부착되고 고르지 않은 절단이 발생할 수 있습니다. kerf 표면.
실제 경험에 따르면, 최적의 절단 속도는 정격 속도의 중상위에서 중상위 범위여야 합니다. 절단 노즐. 예를 들어, 5번 노즐을 사용하여 40mm 강판의 정격 속도 범위는 250 ~ 380mm/min이며, 중간 속도는 315mm/min입니다. 범위를 10단계로 나누면 최고 속도는 336.6 ~ 358mm/min이며, 340mm/min이 최적의 선택입니다.
절단 노즐 높이의 선택도 절단 품질에 영향을 미칩니다. 불꽃 중심이 너무 낮으면 부품 표면에 닿아 절단이 무너지거나 슬래그가 튀면서 노즐을 막거나 템퍼링이 발생할 수 있습니다. 반면에 높이가 너무 높으면 불꽃이 커프를 완전히 가열할 수 없어 절단 능력이 저하되고 슬래그 제거가 어려워집니다. 일반적으로 최상의 결과를 얻으려면 불꽃의 중심과 작업 표면 사이에 3~5mm의 거리를 유지하는 것이 좋습니다.
합리적인 절단 순서는 강판의 균일한 가열을 촉진하고 내부 응력을 상쇄하여 부품의 열 변형을 줄입니다.
부품 윤곽을 절단할 때는 부품의 변위, 변형 및 크기 편차를 피하기 위해 먼저 안쪽에서 바깥쪽으로, 먼저 작은 다음 큰 것, 먼저 둥근 다음 정사각형, 교차 점프, 먼저 복잡한 다음 간단한 원칙을 따르는 것이 좋습니다.
적절한 리드 위치와 형태는 부품 노치의 무결성을 유지하고 절단 안정성을 개선하여 윤곽의 품질을 보장할 수 있습니다.
실제 제작에서 외부 윤곽선 도입 위치는 일반적으로 윤곽선 하단의 오른쪽에 위치하며, 내부 윤곽선 리드 형태는 원형 호로 가장 잘 표현됩니다.
화염 절단 장비 파라미터를 완벽하게 설정하고 디버깅한 후에도 부품이 결함 없이 절단된다는 보장은 없습니다. 부품의 모양, 판 두께, 중첩 재료 위치, 절단 방법 등이 모두 절단 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
예를 들어 화염 절단 판은 얇은 판(두께 20mm 미만), 중간 두께 판, 두꺼운 판으로 나눌 수 있습니다.
얇은 강판은 절단 과정에서 천공하기 쉽지만 열 변형이 발생하기 쉽습니다. 부품의 열 변형과 아치를 줄이려면 가장자리 위치가 아닌 강판 내부에서 절단하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 강판 외부 프레임의 무결성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
'연속 절단' 공정을 사용하면 천공 횟수를 줄일 수 있고, '스테이 컷' 공정을 사용하면 열 변형을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
중간 두께 및 두꺼운 판재의 경우 절단 과정에서 열 변형이 최소화되지만 천공으로 인해 슬래그가 발생하고 절단 노즐이 손상될 수 있습니다. 천공을 줄이려면 절단을 시작하기 전에 가장자리 예열을 사용하는 것이 좋습니다. 그림 1은 기존의 가장자리 예열 절단 방법을 보여줍니다.
그림 1 기존 에지 예열 리드 절단 방법
기존의 가장자리 예열 리드 절단 방법은 중간 두께와 두꺼운 천공 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 플레이트 절단하지만 배출 시 많은 사람의 조정이 필요하고 고품질의 네스팅 인력과 절단기 정밀도가 필요합니다.
이 문제를 해결하기 위해 XSuperNEST 소프트웨어는 절단 및 피어싱 경로를 최적화하는 새로운 "I-피어싱 프로세스"를 제공합니다.
I-퍼포레이션 엣지 예열 리드 절단 방식은 절단 부품의 외부 윤곽을 기준으로 하단 원형 구멍을 절단하기에 적합한 위치를 자동으로 찾고 원형 구멍을 사용하여 예열을 위해 다음 부품을 도입하여 퍼포레이션을 줄입니다.
그림 2 I 천공 에지 예열 리드 절단 방법
재료 활용도를 높이기 위해 작은 부품은 큰 부품의 내부 윤곽 안에 중첩되는 경우가 많으며, 절단 경로에는 일반적으로 내부 윤곽 부분을 먼저 절단한 다음 점프하여 다음 내부 윤곽 부분을 절단하고 마지막으로 두 내부 윤곽을 개별적으로 절단하는 것이 포함됩니다. 이렇게 하면 절단기가 건을 여러 번 들어 올리고 구멍을 여러 번 뚫어야 하므로 절단 효율이 떨어집니다.
이 문제를 해결하기 위해 "연속 절단" 공정을 사용하여 천공 및 비우기 공정을 줄임으로써 절단 경로를 최적화할 수 있습니다. 그림 3은 '연속 절단' 프로세스를 사용한 후 최적화된 절단 순서를 보여줍니다.
그림 3에서는 내부 윤곽선 내의 각 부품을 일렬로 절단한 다음 내부 윤곽선 리드를 일렬로 절단합니다. 이렇게 하면 내부 윤곽선 내의 부품과 내부 윤곽선을 단 하나의 천공으로 절단할 수 있으므로 절단 효율이 크게 향상됩니다.
그림 3 '연속 절단' 프로세스 최적화 후 절단 순서
부품의 내부 윤곽을 절단하는 과정에서 내부 윤곽과 외부 윤곽 사이의 실제 크기와 이론적 크기 사이에 불일치가 있을 수 있습니다.
예를 들어 그림 4와 같이 두께 50mm의 부품에 표시된 이론적 치수는 610mm이지만 절단 후 실제 치수는 3~5mm 더 작습니다.
이는 내부 윤곽을 절단할 때 열이 축적되어 외부 윤곽을 절단할 때 더욱 증가하기 때문입니다. 외부 윤곽을 절단하는 동안 내부 윤곽에 지지대가 없기 때문에 열에 의해 외부 윤곽이 안쪽으로 돌출되어 부품의 변형이 발생합니다.
그림 4 부품 중첩 다이어그램
이러한 상황에서는 '스테이 컷' 프로세스를 추가하는 것이 해결책이 될 수 있습니다.
그림 5와 같이 내부 윤곽선 주위에 '스테이 컷'을 추가하여 내부 윤곽선의 프레임 윤곽을 유지하고 부품을 지지합니다.
이 방법은 절단 오류를 효과적으로 줄이고 절단 정확도를 향상시키지만, 단점은 내부 윤곽을 연마해야 한다는 것입니다.
그림 5 "스테이 컷" 프로세스 최적화 후 절단 경로
기존의 도입 방법은 윤곽의 직선 모서리를 따라 직선을 사용하여 파트의 윤곽을 절단한 다음 도입의 직선 모서리를 따라 절단하는 방식입니다. 파트 도입의 시작이 직선인 한 절단 품질에는 영향을 미치지 않습니다.
그러나 내부 원형 구멍을 절단할 때 기존의 도입 방식은 그림 6과 같이 윤곽을 직접 절단할 때 부드러운 전환이 부족하여 윤곽이 오버버닝되고 절단 품질에 영향을 미칩니다.
그림 6 내부 원형 구멍 오버버닝
연구 과정에서 엑스퍼네스트는 아크의 과열을 방지하고 부품의 내부 원형 구멍 절단 품질을 향상시키기 위해 아크 도입 방식을 도입했습니다.
그림 7에 표시된 아크 도입 절단 방법은 내부 원형 구멍에 접하는 아크를 사용하여 부드러운 전환을 만들고 도입 시작점과 간격을 두고 원형 아크와 부드럽게 연결합니다.
이 방법은 그림 8과 같이 실제 제작을 통해 그 효과를 검증하고 확인했습니다.
그림 7 절단으로 이어지는 원형 원호
그림 8 원형 호를 사용하여 절단 부품으로 연결하기
생산의 초기 단계인 블랭킹은 기업의 성공에 매우 중요합니다. 주요 절단 방법인 화염 절단은 생산 품질과 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다.
따라서 화염 절단 품질을 효과적으로 제어하는 것이 필수적입니다.
장비 자체, 가스 선택, 절단 속도, 노즐 높이, 절단 순서 등 절단 품질에 영향을 미치는 요인에는 여러 가지가 있습니다.
실제 생산 조건에 따라 적절한 파라미터를 사용하면 절단 품질을 개선하고 적격 부품의 비율을 높일 수 있습니다.
또한 부품의 두께, 윤곽 모양 및 기타 특성에 따라 적절한 절단 공정을 사용하여 절단 경로를 최적화함으로써 부품의 생산 오류를 줄이고 부품 절단의 효율성과 품질을 향상시킬 수 있으며 궁극적으로 기업의 생산 효율성을 높일 수 있습니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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