레이저 판금 절단 과정 중 자주 나타나는 문제와 그 해결 방법
2022-09-051523

레이저 절단기는 많은 장점을 가지고, 판금 부품을 가공하는 데 매우 대규모 대량 생산에 적용, 노동 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 가공 부품의 정밀도가 높고, 가공 주기가 짧으며, 가공 과정에서 스탬핑 몰드를 교체할 필요가 없어 임의로 복잡한 부품을 가공할 수 있는 등의 장점이 있습니다.현재 레이저절단기는 갈수록 많은 가공공상들이 공장에 들여오고있다.레이저 판금 절단 과정 중, 자주 각종 문제에 봉착할 수 있는데, 본 기사는 주로 여섯 가지 일반적인 문제와 해결 방법을 소개하겠습니다.

LASER CUTTER

 

1. 과소현상

 

레이저절단기가 판금을 가공할 때 대량의 열량이 산생되는데 정상적인 상황에서 열량은 절단절단면을 따라 판금내부에 확산된다.레이저절단기는 구멍을 가공하는 과정에 구멍 바깥쪽은 충분한 랭각을 받을수 있으며 단구멍 안쪽의 구멍부분은 열확산공간이 작아 열확산이 진행되지 않고 지나치게 집중되여 과소 (과열)를 일으키며 찌꺼기가 걸리게 된다.이밖에 후판절단시 천공과정에 산생된 표면에 쌓인 용융금속 및 후판절단시 수요되는 고열량이 루적되면 보조기체가 교란되여 열량이 증가되면서 과열을 유발하게 된다.구체적으로 다음과 같은 네가지 해결방법이 있다.

 

(1) 코너에 냉각점을 주거나 링 컷 기능을 사용한다

 

레이저로 모서리가 있거나 모서리가 뾰족한 판재를 절단할 때 모서리나 모서리가 있는 곳에서 쉽게 타는 현상이 발생하여 그것이 원형을 형성하게 하며 제품의 완성률에 영향을 준다.코너에 랭각점을 하나 늘이고 코너에서 정지하면서 공기를 불어넣으면 과연소현상의 발생을 효과적으로 피면할수 있다.또한 링 절개 기능을 사용, 절단 속도를 감소 너무 빠른 속도로 인한 열량의 상승을 피하기 위해 과도한 연소 현상.

 

(2) 질소기체를 리용하여 절단한다

 

금속을 절단할 때에는 기체의 보조가 필요한데 기체가 다름에 따라 그 특점이 다르다.질소는 불활성기체로서 절단할 때 화학반응을 일으키지 않는다.알루미니움합금이나 불수강을 절단할 때에는 질소기체에 의해 절단하는데 레이자에네르기에 의해 융해되며 질소기체와 재료 자체는 화학반응을 일으키지 않기에 절단과정에 연소현상이 생기지 않는다.저융점구역 온도와 질소 가스의 냉각, 보호 작용을 더하기, 재료를 절단 중 안정적이고 균일한 반응을 보장, 절단 끝면이 매끈하고 균일하고 표면 거칠기가 낮을 뿐만 아니라 산화 층이 없습니다.질소기체를 사용할 때 밑부분에 찌꺼기가 쉽게 나타나므로 높은 보조기체압력, 낮은 주파수임풀스와 고봉치가 출력되는 조건을 조절하는데 주의를 돌려야 한다.

 

(3) 산화반응을 예방한다

 

광섬유레이자절단기로 알루미니움합금과 불수강을 가공할 때 사용하는 보조기체는 질소기체나 공기이다.절단과정에 변두리가 연소되지는 않지만 작은 구멍 안쪽의 온도가 매우 높기때문에 안쪽에 찌꺼기가 걸리는 현상이 비교적 빈번하게 일어난다.이런 상황에서 보조기체의 압력을 높여 털과 찌꺼기를 줄일수 있다.

 

(4) 고공률레이저를 사용한다

 

고출력 레이저와 밝은면 절단 기술을 사용하여 탄소강을 가공,이 공예 절단 수 단면 밝은, 가시없는 완제품, 그리고 효과적으로 과연소 현상을 피하기 위해, 제품의 비율을 높입니다.

 

2. 절삭 가공 구멍 변형 상황 분석

 

큰 공률의 레이저절단기는 작은 구멍을 가공할 때 임풀스천공 (연천자)의 방식을 채용하는데 레이저에네르기가 아주 작은 구역에 너무 집중되면 비가공구역도 타서 구멍의 변형을 초래하며 가공품질에 영향준다.이때 임풀스천공 (연천공) 방식을 가공절차에서 폭파천공 (일반천공) 방식으로 고쳐서 해결하여야 한다.공률이 작은 레이저절단기는 이와 반대로 작은 구멍을 가공할 때 임풀스로 구멍을 뚫는 방식을 취하여야만 비교적 좋은 표면매끄러운 효과를 얻을수 있다.

 

3. 부속품 잔털의 출현 해결 방법

 

CO2 레이저절단 작업과 설계원리에 근거하여 다음과 같은 몇가지 원인이 가공부품에 가시현상이 생기는 주요원인임을 분석해냈다. 레이저초점의 상하위치가 정확하지 않아 초점위치측정을 해야 하며 초점의 이동량에 따라 조정해야 한다.레이자의 출력공률이 부족하면 레이자발생기의 동작이 정상적인지 검사해야 하며 정상적일 경우 레이자제어단추의 출력수치가 정확한지 관찰하여 조절해야 한다.절단하는 선속도가 너무 느리므로 조작할 때 선속도를 높여야 한다.절단기체의 순도가 부족하므로 높은 질의 절단작업기체를 제공해야 한다.레이저초점의 이동은 초점위치를 측정해야 하며 초점의 이동량에 따라 조절해야 한다.선반 운행 시간이 너무 길어서 생긴 불안정성 때문에 이때는 기계를 끄고 다시 가동해야 한다.

 

4. 레이저를 완전히 절단하지 못한 상태

 

분석후 아래와 같은 몇가지 상황이 가공불안정의 주요상황을 초래함을 발견할수 있다. 즉 레이자헤드 노즐의 선택이 가공판의 두께와 일치하지 않는다.레이저절단선속도가 너무 빠르기에 선속도를 감소시키기 위한 조작과 통제가 필요하다.또 5mm 이상의 탄소강판을 절단하는 l3030 레이저 절단기의 경우 초점거리 7.5의 레이저 렌즈를 교체해야 한다는 점에 유의해야 한다.

 

5. 저탄소강을 절단할 때 발생하는 비정상적인 불꽃의 해결 방법

 

이런 상황은 부품의 절단 단면의 매끄러운 정도 가공 품질에 영향을 주게 된다.이때 기타 계수가 모두 정상적인 상황에서 다음과 같은 상황을 고려하여야 한다. 레이자헤드 노즐 nozzel의 소모, 제때에 노즐을 교체하여야 한다.새로운 노즐을 교체하지 않는 상황에서 절단작업기체의 압력을 확대하여야 한다.레이저와 노즐을 연결하는 나사가 느슨합니다.이때 즉시 절개를 잠시 중지하고 레이자헤드의 련결상태를 검사한후 나사산을 다시 닫아야 한다.

 

6. 레이저절단가공시 천자점을 선택한다

 

레이저절단가공시 레이저빔의 작업원리는 다음과 같다. 가공과정에서 재료에 련속적인 레이저가 비치면 중심에 오목한 구멍이 생기는데 이때 레이저빔과 동축에 있는 작업기류가 용융재료를 인차 제거하여 구멍을 만든다.이 구멍은 선절개의 천선구멍과 비슷한데 레이저빔이이 구멍을 가공의 출발점으로 하여 륜곽절개를 진행하는데 일반적으로 비행광경로의 레이저빔의 선방향방향과 가공되는 부품의 륜곽절개 접선방향이 수직이다.

 

따라서, 레이저빔이 강판을 뚫기 시작할 때부터 부분 윤곽 절단까지의 시간에 들어갈 때, 절단속도는 벡터 방향에서의 큰 변화가 있게 되는데, 즉 벡터 방향이 90°로 회전하면, 절단륜곽에 수직인 접선방향에서 절단륜곽과 겹치는 방향으로 전환되며, 그 접선과의 협각은 0°이다.이렇게 되면 가공된 재료의 절단단면우에는 비교적 거친 절단면이 남게 되는데 이는 주로 짧은 시간내에 레이저속의 이동중 벡터방향의 변화가 매우 빠르기때문이다.때문에 레이자를 사용하여 부품을 절단하고 가공할 때이 방면에 주의를 돌려야 한다.일반적으로 설계부품이 표면의 절단부분에 거칠기요구가 없을 경우 레이자절단편성을 할 때 수동처리를 하지 않고 제어소프트웨어에 자동적으로 천자점이 생기게 할수 있다.그러나 설계가 가공해야 할 부품의 절단면에 비교적 높은 거칠기가 요구될 경우이 문제에 주의를 돌려야 하는데 일반적으로 레이저절단프로그람편성시 레이저빔의 시작위치를 수동으로 조절해야 하는데 이는 즉 인공적으로 천자점을 통제해야 한다는것이다.레이자프로그람에 의해 원래 산생된 천자점을 필요한 합리적인 위치로 옮겨놓음으로써 가공부품표면의 정밀도에 대한 요구에 도달해야 한다.