레이저 절단기는 판금 가공의 공예 혁명으로 현재 판금 가공의 흔한 수단 중 하나이다. 레이저 절단기는 유연화 정도가 높고 절단 속도가 빠르며 생산 효율이 높고 제품의 생산 주기가 짧아 고객에게 광범위한 시장을 얻었다. 현재 시장에서 박판 분야의 가공은 절대 다수가 레이저 절단기를 사용하고 효율이 높고 정밀도가 높은 특징으로 인해 널리 추앙받고 있다.심지어 두꺼운 판자 분야도 일부 플라스마와 화염의 시장을 대체했다.그러나 만약에 디버깅을 잘못하면 레이저 절단기의 절단 효과도 영향을 받을 수 있다. 구체적으로 말하면 6가지 요소가 절단 효과에 매우 중요하다.

1. 절단 속도가 절단 효과에 미치는 영향

주어진 레이저 출력 밀도와 재료에 대해 절단 속도는 하나의 경험식에 부합된다. 통한계값 이상이면 재료의 절단 속도와 레이저 출력 밀도가 정비례가 된다. 즉, 출력 밀도를 증가하면 절단 속도를 높일 수 있다.여기서 가리키는 출력 밀도는 레이저 출력과 관계가 있을 뿐만 아니라 광속의 품질 모델과도 관계가 있다.또한 광속 포커스 시스템의 특징, 즉 포커스 후의 반점 크기도 레이저 절단에 큰 영향을 미친다.절단 속도는 절단된 재료의 밀도(비중)와 두께와 반비례한다.

다른 파라미터가 변하지 않고 절단 속도를 높이는 요소는 출력을 높이는 것이다(일정한 범위 내에서 예를 들어 500~2000W).광속 모드 개선;초점 반점 사이즈 감소(예를 들어 짧은 초점 렌즈로 초점 맞추기);낮은 시작 증발 에너지의 재료(예를 들어 플라스틱, 유기유리 등)를 절단한다.저밀도 재료(예를 들어 백송목 등) 절단하기;얇은 재료를 자르다.

특히 금속 재료에 대해 말하자면 다른 작업 변수가 일정한 상태를 유지하는 상황에서 레이저 절단 속도는 상대적으로 조절 범위가 있지만 비교적 만족스러운 절단 품질을 유지할 수 있다. 이런 조절 범위는 얇은 금속을 절단할 때 두꺼운 부품보다 약간 넓어 보인다.때때로 절단 속도가 느린 것도 열융해 재료를 배출하여 부식구 표면을 부식시켜 절단면을 거칠게 할 수 있다.

2. 초점 위치 조정이 절단 품질에 미치는 영향

레이저 출력 밀도가 절단 속도에 큰 영향을 미치기 때문에 렌즈의 초점 길이의 선택은 중요한 문제이다.레이저빔이 초점을 맞춘 후 반점의 크기는 렌즈의 초점과 정비례한다. 광빔은 짧은 초점의 긴 렌즈를 통해 초점을 맞춘 후 반점의 사이즈가 매우 작고 초점 부위의 출력 밀도가 높아 재료 절단에 유리하다.그러나 초점 깊이가 짧고 조절 여분이 적어 고속 절단 얇은 재료에 비교적 적합하다는 단점이 있다.긴 초점 렌즈는 비교적 넓은 초점 깊이가 있기 때문에 충분한 출력 밀도가 있으면 두꺼운 부품을 절단하기에 비교적 적합하다.

어떤 초점이 긴 렌즈를 사용하는지 확인한 후에 초점과 부품 표면의 상대적인 위치는 절단의 질을 확보하는 데 특히 중요하다.초점 부위의 전력 밀도가 가장 높기 때문에 대부분의 경우 절단할 때 초점 위치가 공작물 표면에 있거나 약간 표면 아래에 있다.전체 절단 과정에서 초점과 부품의 상대적인 위치를 확보하는 것은 안정적인 절단 품질을 얻는 중요한 조건이다.때때로 렌즈 작업 중 냉각이 좋지 않아 열을 받아 초점의 길이 변화를 일으키기 때문에 제때에 초점의 위치를 조정해야 한다.

초점이 가장 좋은 위치에 있을 때, 절단 틈이 가장 작고, 효율이 가장 높으며, 가장 좋은 절단 속도는 가장 좋은 절단 결과를 얻을 수 있다.대부분의 응용 상황에서 광속의 초점은 방금 분출구 아래로 조정된다.분출구와 공작물 표면의 간격은 일반적으로 1.5mm 정도이다.

3. 보조 기체의 압력이 절단 효과에 미치는 영향

일반적인 상황에서 재료 절단은 모두 보조 기체를 사용해야 하는데 문제는 주로 보조 기체의 유형과 압력에 관련된다.일반적으로 보조 기체와 레이저빔이 같은 축으로 분출되어 렌즈가 오염되지 않도록 보호하고 절단구 밑부분의 찌꺼기를 불어낸다.비금속 재료와 일부 금속 재료에 대해 압축공기나 타성 기체를 사용하여 녹아내리고 증발하는 재료를 제거하고 절단구의 과도한 연소를 억제한다.

대부분의 금속 레이저 절단은 활성 기체(O2)를 사용하여 뜨거운 금속과 산화 방열 반응을 형성하는데 이 부분의 추가 열량은 절단 속도를 1/3~1/2 높일 수 있다.

보조 기체를 확보하는 전제에서 기체의 압력 크기는 매우 중요한 요소이다.얇은 재료를 고속으로 절단할 때 절구 뒷면의 찌꺼기를 방지하기 위해 비교적 높은 기체 압력이 필요하다.재료의 두께가 증가하거나 절단 속도가 비교적 느릴 때 기체의 압력은 적당히 낮춰야 하며, 플라스틱 절단의 서리화를 방지하기 위해서도 비교적 낮은 기체의 압력으로 절단하는 것이 좋다.

레이저 절단 실천은 보조 기체가 O2일 때 그의 순도는 절단 품질에 뚜렷한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.O2 순도가 2% 낮아지면 절단 속도가 50% 낮아지고 절단구의 질이 현저히 떨어진다.

4. 재료 표면 반사율

CO2레이저가 발사한 10.6mm 원적외선 빔에 대해 말하자면 비금속재료는 그것에 대한 흡수가 비교적 좋다. 즉, 높은 흡수율을 가진다.금속 재료는 10.6mm의 광속에 대한 흡수가 비교적 나쁘다. 특히 높은 반사율을 가진 금, 은, 구리와 알루미늄 금속 등은 이런 재료에 대해 일반적으로 CO2 레이저빔, 특히 연속파 광속으로 절단하기에 적합하지 않다.알루미늄, 구리 금속에 대해 말하자면, 충분한 시작 출력을 형성하려면 일반적으로 3kW 이상이 필요하며, 관통 효과를 얻기 위해 필요한 초기 작은 구멍이 필요하다.검은색 금속 강철류 재료와 니켈, 티타늄 등은 10.6mm의 CO2 광속에 대해 일정한 흡수율을 가진다. 특히 재료 표면이 일정한 온도나 산화막으로 가열되면 그 흡수율이 대폭 높아져 비교적 좋은 절단 효과를 얻을 수 있다.불투명 재료의 흡수율=(1-반사율), 재료 표면 상태, 온도 및 파장과 관련이 있습니다.

재료가 광속에 대한 흡수율의 크기는 가열 시작 단계에서 중요한 역할을 하지만 공작물 내부의 작은 구멍이 형성되면 작은 구멍의 흑체 효과는 재료가 광속에 대한 흡수율을 100%에 가깝게 한다.

재료의 표면 상태는 광속의 흡수에 직접적인 영향을 미치는데 특히 표면의 거친 정도와 표면 산화층은 표면 흡수율의 뚜렷한 변화를 초래할 수 있다.레이저 절단 실천에서 때로는 재료 표면 상태가 광속 흡수율에 미치는 영향을 이용하여 재료의 절단 성능을 개선할 수 있다.

5. 횃불과 노즐의 영향

횃불의 설계와 제조는 양호한 절단 품질을 얻는 데 중요한 영향을 미치는데, 특히 노즐은 그렇다.분출구의 선택이 부적절하거나 유지 보수가 좋지 않으면 오염이나 손상을 초래하기 쉽거나 분출구의 원도가 좋지 않거나 열금속이 튀어 국부적으로 막히면 분출구에 와류가 형성되어 절단 성능이 현저히 떨어진다.때때로 노즐은 초점 광속과 다른 축을 형성하여 광속 절단 노즐의 가장자리를 형성하고 절단의 질에 영향을 주며 절단 틈의 넓이를 증가시키고 절단 사이즈를 틀리게 한다.노즐에 대해 말하자면, 노즐의 직경과 노즐과 공작물 표면의 간격 두 가지 문제에 특히 주의해야 한다.

6. 외광로 시스템의 영향

레이저가 발사하는 원시 광속은 외광로 시스템의 전송(반사와 투사 포함)을 거쳐 매우 높은 출력 밀도로 공작물의 표면을 정확하게 비춘다.

외광로 시스템의 광학 부품은 정기적으로 검사하고 제때에 조정하여 절단 횃불이 공작물 위에서 운행할 때 광속이 렌즈 중심으로 정확하게 전송되고 아주 작은 광점으로 초점을 맞추어 공작물에 대해 고품질 절단을 해야 한다.일단 그 중 어떤 광학 소자 위치가 변화하거나 오염되면 절단의 질에 영향을 주고 심지어는 절단이 진행될 수 없게 된다.

외광로 렌즈는 기류 중의 불순물 오염과 절단구의 튀는 질점이 접착되거나 렌즈의 냉각이 부족하면 렌즈가 과열되어 광속 에너지 전송에 영향을 줄 수 있다.광로의 준직도 이동을 일으켜 심각한 결과를 초래하고 렌즈의 과열은 초점이 맞지 않고 심지어 렌즈 자체를 위태롭게 할 수도 있다.

이상은 레이저 절단기의 절단 효과에 영향을 주는 6가지 요소로 실제 조작 과정에서 주의해야 한다.