레이저 절단은 집중된 고출력 레이저 빔을 사용하여 재료를 맞춤형 모양과 디자인으로 절단하는 제조 공정입니다.이 프로세스는 금속, 플라스틱, 목재, 보석, 유리 및 종이를 포함한 광범위한 재료에 적합하며 맞춤 설계된 툴링 없이 정밀하고 복잡하며 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다.
융합 절단, 산화 절단 및 스크라이빙을 포함하여 여러 가지 유형의 레이저 절단을 사용할 수 있습니다.각 레이저 절단 공정은 기계 절단 및 워터젯 절단과 같은 다른 기존 절단 공정보다 일반적으로 재료 오염, 물리적 손상 및 낭비가 적은 정밀하고 정확하며 고품질의 모서리 마감으로 부품을 생산할 수 있습니다.
그러나 레이저 절단은 기존 절단 공정에 비해 특정 이점을 보여주지만 반사 재료 절단 또는 2차 가공 및 마무리 작업이 필요한 재료와 같은 일부 제조 응용 분야에서는 문제가 될 수 있습니다.특정 절단 응용 분야에서 요구하는 요구 사항 및 사양(예: 재료 및 특성, 에너지 및 전력 소비 제한, 2차 마무리 등)은 사용에 가장 적합한 절단 프로세스 유형을 결정하는 데 도움이 됩니다.
레이저 절단기 고려 사항
이전 섹션에서 설명한 것처럼 레이저 절단 응용 프로그램에 적합한 레이저 유형은 주로 절단되는 재료에 따라 결정됩니다.그러나 기계 구성, 레이저 출력, 파장, 시간 모드, 공간 모드 및 초점 크기와 같은 특정 응용 분야를 위해 레이저 절단기를 선택하고 설정할 때 다른 고려 사항을 고려할 수 있습니다.
기계 구성:
빔 이동.국부적인 가열, 용융 또는 증발이 시작되면 기계는 재료 제거 영역을 공작물 전체로 이동하여 전체 절단을 생성합니다.기계는 반사 거울을 조정하거나 레이저 절단 헤드를 제어하거나 공작물을 조작하여 움직임을 달성합니다.레이저 빔이 이동하거나 재료 위로 이동하는 방식으로 정의되는 레이저 절단 기계에는 재료 이동, 플라잉 옵틱 및 하이브리드 레이저 절단 시스템의 세 가지 다른 구성이 있습니다.
레이저 파워:
레이저 출력 또는 와트는 절단 응용 프로그램의 총 처리 시간을 늘리거나 줄일 수 있습니다.이는 레이저의 출력이 증가함에 따라 빔의 강도가 증가하기 때문입니다(출력 밀도(강도) = P/πr2).레이저 절단기의 가격은 일반적으로 레이저의 출력에 따라 다릅니다.레이저가 강력할수록 장비는 더 비쌉니다.따라서 제조업체와 작업장은 레이저 출력을 기준으로 레이저 기계을 선택할 때 처리 비용과 장비 비용 간의 균형을 찾아야 합니다.
파장:
레이저 빔의 파장은 빔 내의 광자에 대한 하나의 완전한 진동 주기의 공간 길이입니다.레이저 빔의 특정 파장은 재료의 방사선 흡수율을 부분적으로 결정하며, 이는 재료가 필요한 절단을 생성하기 위해 가열, 용융 및 기화되도록 하는 것입니다.
빔 모드:
모드는 레이저 빔의 강도가 빔의 단면적에 걸쳐 분포되는 방식을 나타냅니다.모드는 빔의 초점 크기와 빔의 강도에 영향을 미치며, 이는 절단 품질에 영향을 미칩니다.일반적으로 최적 모드에는 가우시안 강도 분포(TEM00)가 있습니다.
초점:
광선은 렌즈나 특수 거울을 통해 지향되며 작은 강도의 작은 지점에 집중됩니다.빔의 직경이 가장 작은 지점을 초점 또는 초점이라고 합니다.레이저 절단 응용 프로그램을 위한 초점의 최적 위치는 재료의 속성과 두께, 빔 모양과 모드, 보조 가스 유형, 초점 렌즈의 상태를 비롯한 여러 요인에 따라 달라집니다.
재료 고려 사항
레이저 절단은 플라스틱, 목재, 보석, 유리 및 종이를 포함한 다양한 금속 및 비금속 재료에 적합합니다.이전 섹션에서 언급한 바와 같이, 절단되는 재료의 유형과 그 속성은 주로 최적의 절단 메커니즘, 절단 가스 및 절단 가스 압력, 레이저 절단 응용 프로그램에 사용할 레이저 기계을 결정합니다.
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