레이저 절단기의 절단 품질에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

레이저 절단기술은 고급 절단 도구입니다. 고출력, 고밀도의 레이저빔을 이용하여 절단된 소재에 조사하여 고온을 통해 기화온도까지 가열하여 홀을 형성한 후 레이저빔을 연속적으로 이동시켜 절단을 완료하는 원리입니다. 이 절단 방법은 일종의 열 절단 처리입니다. 레이저 절단은 우수한 절단 품질과 빠른 속도로 효율적이고 환경 친화적입니다. 절단 효율을 향상시키고 점차 전통적인 공구 절단 방법을 대체할 수 있습니다.

그러나 레이저 절단 과정에서 절단할 재료의 완성도에 영향을 미치는 많은 요소가 있습니다. 레이저 절단기의 절단 품질에 영향을 미치는 요인에는 절단 속도, 초점 위치, 보조 가스, 레이저 출력 및 공작물 특성이 포함됩니다.

1. 레이저 출력 전력

그만큼레이저 절단기연속파 출력 레이저 빔에서 에너지를 생성합니다. 레이저 출력 및 모드 선택은 절단 품질에 영향을 미칩니다. 실제 작업에서는 일반적으로 더 두꺼운 재료 절단 요구 사항을 충족하기 위해 더 높은 출력으로 조정됩니다. 이때 빔 모드(단면에서의 빔 에너지 분포)가 더 중요합니다. 고출력 미만의 경우 초점에서 더 높은 출력 밀도를 얻고 더 나은 절단 품질을 얻을 수 있습니다. 이 모드는 레이저의 유효 작업 수명 동안 일관되지 않습니다. 광학 요소의 상태, 레이저 작동 가스 혼합물의 미묘한 변화 및 흐름 변동이 모드 메커니즘에 영향을 미칩니다.

2. 초점 위치 조정

초점과 공작물 표면의 상대적 위치는 절단 품질을 보장하는 데 특히 중요합니다. 대부분의 경우 초점 위치는 가공물 표면 바로 위에 있거나 절단 시 표면보다 약간 아래에 있습니다. 전체 절단 공정에서 안정적인 절단 품질을 얻기 위해서는 초점과 작업물의 상대 위치를 일정하게 유지하는 것이 중요한 조건입니다. 초점이 더 나은 위치에 있으면 슬릿이 작아지고 효율성이 높아집니다. 더 나은 절단 속도는 더 나은 절단 결과를 얻을 수 있습니다. 대부분의 응용 분야에서 빔 초점은 노즐 바로 아래로 조정됩니다. 노즐과 공작물 표면 사이의 거리는 일반적으로 약 1.5mm입니다.

3. 절단 속도

재료의 절단 속도는 레이저 출력 밀도에 비례합니다. 즉, 출력 밀도를 높이면 절단 속도를 향상시킬 수 있습니다. 절단 속도는 절단할 재료의 밀도(비중)와 두께에 반비례합니다. 다른 매개 변수가 변경되지 않은 경우 절단 속도를 향상시키는 요소는 다음과 같습니다. 전력 증가(500~2000W와 같은 특정 범위 내에서); 빔 모드 개선(예: 고차 모드에서 저차 모드에서 TEM00으로) 초점 영역의 크기를 줄입니다(단초점 렌즈로 초점을 맞추는 등). 초기 증발 에너지가 낮은 절단 재료(예: 플라스틱, 플렉시 유리 등); 저밀도 재료 절단(백송 등) 얇은 재료를 자릅니다.

4. 보조 가스 압력

레이저 절단기로 재료를 절단하기 위해서는 보조 가스의 사용이 필요하며 가스 압력은 매우 중요한 요소입니다. 보조 가스와 레이저 빔은 동축으로 분사되어 렌즈를 오염으로부터 보호하고 절단 영역 바닥의 슬래그를 날려 버립니다. 비금속 재료 및 일부 금속 재료의 경우 절단 영역에서 과도한 연소를 억제하면서 용융 및 증발된 재료를 처리하기 위해 압축 공기 또는 불활성 가스를 사용해야 합니다.

대부분의 금속 레이저 절단기의 경우 활성 가스(O2인 경우)를 사용하여 뜨거운 금속과 산화 발열 반응을 형성합니다. 이 추가 열은 절단 속도를 1/3~1/2로 증가시킬 수 있습니다. 얇은 재료를 고속으로 절단할 때 절단면에 슬래그가 달라붙는 것을 방지하기 위해 높은 가스 압력이 필요합니다(가공물에 달라붙은 뜨거운 슬래그도 절단면을 손상시킵니다). 재료 두께가 두꺼워지거나 절단 속도가 느려지면 가스 압력을 적절하게 줄여야 합니다. 플라스틱 절단면의 결빙을 방지하기 위해 낮은 가스 압력에서 절단하는 것도 좋습니다.