금속 절단용 레이저 기계 및 선택에 대한 개요

레이저 금속 절단 장비는 기계 공학, 야금 및 가구 제조 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 이러한 인기는 향상된 정확도로 복잡한 모양의 부품을 만들 수 있다는 사실로 설명됩니다. 이러한 장비는 우리 기사에서 논의됩니다.

금속 레이저 절단기는 세 가지 주요 기능을 수행합니다.

• 조각: 금속 표면에 그림, 텍스트 및 사진 그리기;
• 레이저 절단;
• 곡선 절단.

모든 경우에 수치 제어 모듈이 절단 매개변수를 설정하는 템플릿이 형성됩니다. 결과는 완벽하게 정확한 제품입니다.

모든 레이저 커터의 디자인에는 여러 블록이 포함됩니다.

• 이미 터 - 광자 스트림 또는 좁게 초점을 맞춘 레이저 펄스 생성을 담당합니다.
• 가스 전달 장치 - 작업 영역에서 뜨거운 금속을 날려 버리고 이미 터를 냉각하도록 설계되었습니다.
• 드라이브 - 처리된 표면을 따라 이미터를 이동하는 데 사용됩니다.
• 작업 절단 테이블 - 공작물이 배치되고 테이블을 교체 할 수 있습니다.
• CNC/ACS 모듈.

이러한 기계의 작동 원리는 금속 가공을 수행하는 레이저 튜브에 의한 좁은 빔 생성에 기반합니다. 빔이 처리되는 재료의 표면과 접촉한 결과 고온 효과가 발생하여 금속을 조각하거나 절단할 수 있습니다. 동시에 가스 혼합물의 흐름은 용융된 재료 층을 불어내어 고품질 절단을 보장합니다. 이러한 기계는 모든 유형의 강판과 비철금속 및 그 합금에 사용할 수 있습니다.

모든 레이저 커터 작업의 본질은 좁은 빔을 집중시키는 것이므로 에너지가 처리되는 재료의 표면에 집중됩니다. 이러한 빔의 직경은 밀리미터의 1/10을 초과하지 않아 절단의 최소 두께를 보장합니다. 용융 과정과 금속 구조의 후속 변형은 레이저 빔의 전력 특성을 특정 매개 변수로 가져온 결과 발생합니다. 작업 메커니즘에 따라 이러한 기계에는 네 가지 주요 유형이 있습니다.

금속의 레이저 절단은 산소 또는 질소 환경에서 수행할 수 있으며 선택은 처리할 금속의 특성에 따라 다릅니다.따라서 산소 노출의 결과 발열 반응이 유발되어 열 에너지로 인해 다소 두꺼운 저합금 및 탄소강 시트를 절단할 수 있습니다.

산소 아연 도금 또는 아연 도금 표면을 절단하는 것은 권장되지 않습니다. 이 경우 절단이 고르지 않고 스케일이 생길 위험도 높아집니다. 스테인리스강 또는 고합금강을 절단할 때 절단점의 산화를 허용하는 것은 바람직하지 않습니다. 그렇기 때문에 이러한 금속으로 작업할 때 불활성 가스, 대부분 질소가 요구됩니다.

모든 가스 매체를 사용하여 알루미늄을 절단할 수 있습니다. 그러나 티타늄 합금으로 작업하려면 두 가스가 금속 표면에 흡수되기 시작하고 취성 층을 형성하기 때문에 둘 중 하나를 사용할 수 없습니다. 이 재료의 경우 헬륨 또는 고순도 아르곤에서 작동하는 레이저 장치를 선호해야 합니다.

일반적으로 모든 가스 레이저 절단기는 최대 방사파를 제공하므로 최대 두께의 판금을 가공할 때 요구됩니다.

장비의 고효율 및 생산성은 광섬유 레이저 장치에 의해 제공되며 종종 미니 기계 형태로 구현됩니다. 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 높은 빔 품질. 커팅 라인이 더 가늘고 스폿 크기가 작아 전반적인 작업 효율성이 향상됩니다.
• 높은 절단 속도. 가스와 비교하면 두 배입니다.
• 내구성. 전문 광섬유 레이저를 사용하여 최대 100,000시간의 장비 작동에 대한 안정적인 성능을 보장합니다.
• 효율성이 향상되었습니다. 광섬유 절단 중 광전 변환 효율은 30%에 해당하며, 이는 기체 매체에서 레이저 절단할 때보다 2-3배 더 높습니다.
• 사용 비용이 저렴합니다. 광섬유 설치의 전력 소비는 가스 환경에서 레이저 절단의 30%를 초과하지 않습니다.
• 최소 유지 비용. 반사 렌즈가 필요 없기 때문에 기계 유지 보수에 많은 비용을 절약할 수 있습니다.
• 이러한 장비의 작동은 특별히 어렵지 않습니다. 광섬유의 전송으로 인해 광 경로의 매개 변수를 조정할 필요가 없습니다.

다이오드 레이저 커터의 주요 작동 요소는 광학 공진기로 형성된 반도체 결정 형태의 이미 터입니다. 다이오드 외에도 이러한 레이저에는 AC 전원을 위한 특수 장치가 포함됩니다. 이를 통해 출력 복사의 매개변수를 변경할 수 있습니다.

그러나 다이오드형 레이저는 간섭성 매개변수 측면에서 가스 및 광섬유 레이저에 크게 떨어집니다. 포커싱은 큰 발산을 일으키기 때문에 최대한의 에너지를 집중시키는 것은 불가능합니다. 이러한 장비의 유일한 장점은 다른 모든 모델의 상대적으로 저렴하다는 것입니다.

고체 레이저의 작동 원리는 가스 레이저와 유사합니다.하지만 그에게도 나름의 특징이 있다. 기체 매질과 달리 고체 형태의 활성 매질이 여기에 사용됩니다. 일반적으로 이들은 희토류 원소와 접촉하면 활성화되는 수정 및 다양한 유리입니다. 이러한 레이저는 효율성이 증가하는 것이 특징이며 많은 모델은 크기가 상당히 작습니다. 이 절단기는 다양한 유형과 두께의 금속으로 성공적으로 작업할 수 있는 파장의 빔을 생성합니다.

오늘날 시장에는 다양한 제조업체의 금속용 레이저 커터가 있습니다. 국내 시장의 외국 회사 중 유럽 국가, 미국, 일본 및 대만에 위치한 공장 제품은 매우 인기가 있습니다.

• 트럼프(독일);
• 슐러(독일);
• Trotec(오스트리아);
• Farley Laserlab(호주);
• GCC(대만).

또한 중국산 제품이 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 그것에 대한 의견은 모호하고 많은 사람들이 그 품질을 의심합니다. 그러나 생산 시설이 중국에 있는 일부 브랜드는 스위스 기술에 따라 고객의 엄격한 통제 하에 작동합니다. 그들은 매우 높은 기술 및 작동 특성을 가진 레이저 기계를 생산합니다. 이러한 회사에는 다음이 포함됩니다.

• 토끼;
• 왓타산;
• 보더.

러시아에서는 산업 기업인 Semiconductor Devices, LOMO, Plasma 및 Inversion에서 레이저 절단기를 생산합니다. 그들 각각은 특정 유형의 레이저 시스템을 제공합니다. 우리나라에는 모든 유형의 레이저 기계를 동시에 생산하는 기업이 없습니다.

금속용 레이저 커터를 선택할 때는 다음과 같은 특성에 주의해야 합니다.

• 재료의 범위. 우선, 기업의 특성을 고려해야합니다. 절단할 부품의 재질과 두께를 명확히 하는 것이 중요합니다. 이러한 요소는 기계의 기술 데이터, 작업 영역의 크기 및 장비의 작동 매개변수와 비교되어야 합니다.
• 힘. 오늘날 모든 레이저 기계의 평균 출력은 500와트에서 6000와트까지 다양합니다. 두께가 6mm 미만인 금속판을 절단할 계획이라면 500-700W 레이저 커터로 충분합니다. 더 두꺼운 재료로 작업하려면 최대 출력을 가진 기계를 선택해야 합니다.
• 압형. 광섬유 기계의 경우 서보 모터, 가이드, 절단 헤드, 키메라 등 소모품에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 구성 요소의 품질과 기능은 레이저 절단의 정확도와 속도에 영향을 미칩니다. 일부 파렴치한 제조업체는 비용을 줄이기 위해 원래 구성 요소가 아닌 유사품으로 장비를 완성합니다. 이것은 구매자를 혼란스럽게 할 수 있습니다. 따라서 소모품의 원산지 정보를 사전에 명확히 해야 합니다.
• 장비 품질. 최근 몇 년 동안 대부분의 기업에서 생산 주기가 단축되는 경향이 있습니다.많은 회사, 특히 최근에 시장에 등장한 회사는 고객에게 배송하기 전에 레이저 절단기 테스트에 충분한주의를 기울이지 않고 장비의 품질 관리를 수행하지 않습니다. 따라서 기계를 선택할 때 제조업체의 테스트 및 사전 판매 서비스 가용성에주의를 기울이는 것이 매우 중요합니다.
• 서비스 유지 보수. 장비를 선택할 때 사용 지역에 서비스 부서가 대표되는 제조업체의 기계를 선호하는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 작동 중 결함으로 인해 장기적인 수리가 발생하여 생산 중단 시간이 발생합니다.

금속 레이저 절단기는 보편적입니다. 이것은 사용된 재료와 생산 가능성의 폭 모두에 적용됩니다. 특히 금속 절단 및 조각에 사용할 수 있습니다.

레이저 장비의 가장 일반적인 용도는 절단 재료입니다. 주요 절삭 공구가 레이저인 공작 기계는 금속 가공에 널리 사용됩니다. 그들은 당신이 할 수 있습니다:

• 실내 및 실외 광고 구조의 개별 요소;
• 금속으로 만든 생성자와 퍼즐;
• 장식 아이템;
• 자동차 및 항공기 모델링용 부품;
• 기념품.

금속 제품의 레이저 조각은 가장 단순한 것을 값진 선물로 바꿀 수 있습니다. 가장 정확한 조각은 레이저 빔을 사용하여 얻을 수 있습니다. 이 기술에 적용된 이미지는 저장 수명이 무제한이며 마모, 산성 용액, 물, 자외선 및 온도 변화에 대한 노출을 두려워하지 않습니다.

컴퓨터로 제어되는 레이저의 도움으로 최대한 디테일한 이미지를 얻을 수 있습니다. 금속 표면에 복잡한 패턴이 생성되고 사진까지 재현되는 경우가 많습니다.

레이저 빔은 평평한 표면뿐만 아니라 볼록한 표면도 조각하는 데 사용할 수 있습니다. 이 경우 공작물을 고정하기위한 특수 메커니즘이 기계 엔진에 연결됩니다. 엔진의 회전이 공작물로 전달되고 주어진 속도로 움직이기 시작하고 레이저 빔이 모든면에서 이미지를 적용합니다.