레이저 커팅의 원리
레이저 절단 공정은 어떻게 진행됩니까?
집속된 고출력 밀도 레이저 빔이 공작물을 조사하여 조사된 재료를 빠르게 녹이거나 기화시키거나 발화점에 도달하게 하고 동시에 고속 공기 흐름을 통해 용융된 재료를 불어냅니다. 공작물의 절단을 실현.레이저 절단은 열 절단 방법 중 하나입니다.
레이저 절단기의 구성 요소
공작 기계의 주요 부분
절단작업대를 포함한 공작기계는 X,Y,Z축의 움직임을 구현하는 기계부품이다.
레이저 발생기
레이저 광원을 생성하는 장치입니다.
외부 광학 경로
필요한 방향으로 레이저 빔을 반사하는 데 사용됩니다.
수치 제어 시스템
공작 기계를 제어하여 X, Y 및 Z축의 움직임과 레이저 소스의 출력을 실현합니다.
안정적인 전원 공급
레이저 소스, CNC 공작 기계 및 전원 공급 시스템 사이에 연결됩니다.
커팅 헤드
주로 캐비티, 포커싱 렌즈 시트, 포커싱 미러, 정전 용량 센서, 보조 가스 노즐 및 기타 물체를 포함합니다.레이저 헤드는 절단을 위한 레이저 빔 에너지를 생성하는 데 사용되는 광섬유 금속 절단기의 중요한 구성 요소이며 인간의 심장과 유사합니다.
수술대
전체 절단 장치의 작업 프로세스를 제어하는 데 사용됩니다.
칠러
레이저 발생기를 냉각하는 데 사용됩니다.
기체 실린더
중간 가스 실린더와 보조 가스 실린더를 포함하며 레이저 발진용 산업용 가스와 절단 헤드용 보조 가스를 보충하는 데 사용됩니다.
공기 압축기 및 공기 저장 탱크
그들은 압축 공기를 공급하고 저장합니다.
공기 냉각 건조기 및 필터
레이저 발생기와 빔 경로에 깨끗하고 건조한 공기를 공급하여 경로와 반사경이 정상적으로 작동하도록 하는 데 사용됩니다.
환기 및 먼지 제거 기계
처리 중에 발생하는 연기와 먼지를 배출하고 배출 가스가 환경 보호 기준을 충족하도록 여과합니다.
슬래깅 머신
가공 중 발생하는 찌꺼기와 찌꺼기를 제거합니다.
레이저 절단기의 종류는 무엇입니까?
어떻게 분류하느냐에 따라 다릅니다.
1. 레이저 소스에 따라 분류하면 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
(1) 고체 레이저 소스.
고체 레이저 소스는 루비 레이저, YAG 등으로 구분됩니다.
(2) 반도체 레이저 소스.
(3) 액체 레이저 소스.
(4) 가스 레이저 소스 및 CO2 레이저 소스.
2. 레이저 커터의 구조에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
(1) 데스크탑 레이저 절단기
이 유형의 레이저 커터가 가장 일반적입니다.레이저를 한쪽에 놓고 외부 광 경로를 통해 레이저 절단 헤드로 전송합니다.처리 범위는 일반적으로 1, 53M 및 24M입니다.
일체형 구조에 따라 캔틸레버형, 갠트리형, 하이브리드형으로 나눌 수 있다.
TRUMPF, Bystronic, Prima, MAZAK 등과 같은 많은 레이저 절단기 브랜드는 대부분 탁상용 레이저 절단기입니다.
데스크톱 모드는 주로 판금 가공에 사용됩니다.엘리베이터 제조, 전기 배전반, 식품 기계 및 박판을 주로 가공하는 기타 산업과 같은 많은 산업에서 데스크탑 레이저 커터를 적용합니다.
3. 절단 작업물에 따라 구분하는 경우.유형은 다음과 같습니다.
(1) 금속 레이저 절단기.레이저 소스의 출력은 일반적으로 상대적으로 높습니다.
(2) 비금속 레이저 절단기.레이저의 출력은 일반적으로 매우 낮습니다.
(3) 시트와 파이프를 가공하는 레이저 커터도 있습니다.
레이저 절단 공정
1. 기화 절단
이러한 레이저 절단 공정에서 재료의 표면 온도는 끓는점까지 빠르게 상승하여 열전도에 의한 용융을 피할 수 있을 정도로 재료의 한 부분은 증기로 기화되어 사라지고 나머지 부분은 재료는 보조 가스에 의해 슬릿 바닥에서 분출됩니다.이 경우 매우 높은 레이저 출력이 필요합니다.
재료 증기가 슬릿 벽에 응축되는 것을 방지하려면 재료의 두께가 레이저 빔의 직경을 너무 초과하지 않아야 합니다.이 프로세스는 녹지 않아 재료 증기가 재응축될 가능성이 적은 목재 및 특정 세라믹과 같은 일부 재료에는 사용할 수 없습니다.
또한 이러한 재료는 일반적으로 더 두꺼운 절단이 필요합니다.레이저 증기 절단에서 최적의 빔 포커싱은 재료 두께와 빔 품질에 따라 달라집니다.레이저 출력과 기화열은 최적의 초점 위치에 제한적인 영향을 미칩니다.판의 두께가 일정할 때 최대 절단 속도는 재료의 가스화 온도에 반비례합니다.필요한 레이저 출력 밀도는 108W/cm2보다 크며 재료, 절단 깊이 및 빔 초점 위치에 따라 다릅니다.
2. 레이저 융합 절단
이 레이저 절단 공정에서 공작물은 부분적으로 녹고 녹은 재료는 기류를 통해 배출됩니다.재료의 이송은 액체 상태일 때만 발생하기 때문에 이 공정을 레이저 융착 절단이라고 합니다.
고순도 불활성 절단 가스와 결합된 레이저 빔은 용융된 재료를 절폭 밖으로 몰아내지만 가스 자체는 절단에 참여하지 않습니다.레이저 퓨전 절단은 가스화 절단보다 높은 절단 속도를 달성할 수 있습니다.가스화에 필요한 에너지는 일반적으로 물질을 녹이는 데 필요한 에너지보다 높습니다.
레이저 융합 절단에서 레이저 빔은 부분적으로만 흡수됩니다.최대 절단 속도는 레이저 출력이 증가함에 따라 증가하고 시트 두께 및 재료 용융 온도 증가에 거의 반비례하여 감소합니다.특정 레이저 출력의 경우 제한 요소는 절폭의 기압과 재료의 열전도율입니다.레이저 퓨전 절단은 철 재료 및 티타늄 금속에서 무산화 절단을 얻을 수 있습니다.용융을 생성하지만 가스화까지는 발생하지 않는 레이저 출력 밀도는 강철 재료의 경우 104W/cm2에서 105W/cm2 사이입니다.
3. 산화 용해 절단(레이저 화염 절단)
융합 절단은 일반적으로 불활성 가스를 사용합니다.산소 또는 기타 활성 가스로 대체되면 레이저 빔의 조사로 재료가 점화되고 산소와 격렬한 화학 반응이 발생하여 다른 열원을 생성하여 재료를 더 가열합니다.
이 효과로 인해 동일한 두께의 구조용 강철에 대해 융합 절단보다 이 방법으로 더 높은 절단 속도를 얻을 수 있습니다.반면에 이 방법은 퓨전 절단보다 절단 품질이 나쁠 수 있습니다.더 넓은 커프, 눈에 띄는 거칠기, 열 영향 영역 증가, 가장자리 품질 저하가 발생합니다.레이저 불꽃 절단은 정밀도모델와 날카로운 모서리에 좋지 않습니다(날카로운 모서리가 타는 위험).펄스 모드의 레이저는 열 효과를 제한하는 데 사용할 수 있으며 레이저의 출력에 따라 절단 속도가 결정됩니다.특정 레이저 출력의 경우 제한 요인은 산소 공급과 재료의 열전도도입니다.
4. 통제된 골절 절단
열에 쉽게 손상되는 취성 재료의 경우 제어 파단 절단이라고하는 고속 및 제어 가능한 절단이 필요합니다.이 절단 공정의 주요 내용은 레이저 빔이 취성 재료의 작은 영역을 가열하여 이 영역에서 큰 열 구배와 심각한 기계적 변형을 일으켜 재료에 균열이 형성된다는 것입니다.균일한 가열 구배가 유지되는 한 레이저 빔은 원하는 방향으로 크랙을 유도할 수 있습니다.
위는 레이저 커터에 대한 간략한 소개입니다. 자세한 정보가 필요하면 연락처하시기 바랍니다.
