레이저 커팅 머신 주요 공정

1, 증발 절단.
레이저 가스화 절단 공정에서 재료의 표면 온도는 열 전도로 인한 용융을 피하기에 충분할 만큼 빠르게 비등점 온도까지 상승하므로 재료의 일부는 증기로 증발하여 사라지고 재료의 일부는 보조 가스 흐름에 의해 슬릿 바닥에서 분출물로 날아갑니다. 이 경우 매우 높은 레이저 전력이 필요합니다.
재료 증기가 슬릿 벽에 응축되는 것을 방지하기 위해 재료의 두께는 레이저 빔의 직경을 크게 초과해서는 안 됩니다. 따라서 가공은 용융된 재료의 배제를 피해야 하는 응용 분야에만 적합합니다. 가공은 실제로 철 기반 합금의 매우 작은 사용 영역에서만 사용됩니다.
이 공정은 목재 및 특정 세라믹과 같이 용융 상태가 아니므로 재료 증기가 재응축될 가능성이 없는 재료에는 사용할 수 없습니다. 또한 이러한 재료는 일반적으로 더 두꺼운 절개를 달성해야 합니다. 레이저 가스화 절단에서 최적의 빔 초점은 재료 두께와 빔 품질에 따라 달라집니다. 레이저 출력과 가스화 열은 최적의 초점 위치에 일정한 영향을 미칩니다. 판의 두께가 특정인 경우 최대 절단 속도는 재료의 가스화 온도에 반비례합니다. 필요한 레이저 출력 밀도는 108W/cm2보다 크고 재료, 절단 깊이 및 빔 초점 위치에 따라 달라집니다. 판의 두께가 특정인 경우 레이저 출력이 충분하다고 가정하면 최대 절단 속도는 가스 제트 속도에 의해 제한됩니다.
2. 녹이고 자르기.
레이저 용융 절단에서는 작업물이 부분적으로 용융되고 용융된 재료가 공기 흐름의 도움으로 분사됩니다. 재료의 이동은 액체 상태에서만 발생하므로 이 프로세스를 레이저 용융 절단이라고 합니다.
레이저 빔은 고순도 불활성 절단 가스와 페어링되어 용융된 재료를 슬릿에서 밀어내는 반면 가스 자체는 절단에 관여하지 않습니다. 레이저 용융 절단은 가스화 절단보다 더 높은 절단 속도를 얻을 수 있습니다. 가스화에 필요한 에너지는 일반적으로 재료를 용융하는 데 필요한 에너지보다 높습니다. 레이저 융합 절단에서 레이저 빔은 부분적으로만 흡수됩니다. 최대 절단 속도는 레이저 출력이 증가함에 따라 증가하고 판 두께와 재료 용융 온도가 증가함에 따라 거의 반비례하여 감소합니다. 특정 레이저 출력의 경우 제한 요소는 슬릿의 공기 압력과 재료의 열전도도입니다. 철 재료 및 티타늄 금속에 대한 레이저 융합 절단은 산화 절개 없이 얻을 수 있습니다. 용융을 생성하지만 가스화보다 낮은 레이저 출력 밀도는 강철 재료의 경우 104W/cm2와 105W/cm2 사이입니다.
3. 산화 용융 절단(레이저 화염 절단).
용융 절단은 일반적으로 불활성 가스를 사용하는데, 산소나 다른 활성 가스로 대체하면 레이저 빔의 조사로 인해 소재가 점화되고 산소와의 강렬한 화학 반응으로 또 다른 열원이 생성되어 소재가 더욱 가열되는데, 이를 산화 용융 절단이라고 합니다.
이러한 효과로 인해 동일한 두께의 구조용 강철에 대해 이 방법으로 얻은 절단 속도는 용융 절단보다 높습니다. 반면에 이 방법은 용융 절단보다 절단 품질이 나쁠 수 있습니다. 실제로 더 넓은 슬릿, 상당한 거칠기, 증가된 열 영향 영역 및 더 나쁜 모서리 품질을 생성합니다. 레이저 화염 절단은 정밀 모델과 날카로운 모서리를 가공할 때 좋지 않습니다(날카로운 모서리가 타버릴 위험이 있음). 레이저의 펄스 모드를 사용하여 열 효과를 제한할 수 있으며 레이저의 전력이 절단 속도를 결정합니다. 특정 레이저 전력의 경우 제한 요인은 산소 공급과 재료의 열 전도도입니다.
4, 제어 골절 절단.
열에 의해 쉽게 손상되는 취성 재료의 경우, 레이저 빔 가열을 통한 고속 및 제어 가능한 절단을 제어된 파단 절단이라고 합니다. 이 절단 공정의 주요 내용은 다음과 같습니다. 레이저 빔은 취성 재료의 작은 영역을 가열하여 해당 영역에 큰 열 구배와 심각한 기계적 변형을 일으켜 재료에 균열이 형성됩니다. 균형 잡힌 가열 구배가 유지되는 한 레이저 빔은 원하는 방향으로 균열을 안내할 수 있습니다.