관재 레이저 절단 시스템의 핵심 기술
2022-10-26753

금속관재는 항공기제조, 공정기계, 자동차공업, 석유화학공업, 농목기계 등 업종에서 매우 광범위하게 응용된다.응용 장면에 따라 서로 다른 모양, 서로 다른 사이즈의 부품으로 가공하여 서로 다른 업계의 수요를 만족시켜야 한다.레이저 가공 기술은 각종 금속 관재의 가공에 특히 적합하다.관재 레이저 절단 시스템은 고유성, 높은 자동화의 특징을 가지고 있으며, 서로 다른 재료의 소량 다품종의 생산 모델을 실현할 수 있다.파이프 레이저 절단 시스템의 핵심 기술은 무엇입니까?

tube laser cutting machine

 

도광 포커스 시스템

 

도광 포커스 시스템의 역할은 레이저 발생기가 출력하는 빔을 포커스 광로의 절단 헤드로 유도하는 것이다.레이저 절단 관재의 경우, 고품질의 절단을 얻으려면 초점 빔의 초점 반점의 직경이 작고 출력이 높아야 한다.이렇게 하면 레이저 발생기가 저급 모드 출력을 할 수 있다.관재 레이저 절단을 진행할 때, 비교적 작은 빔 초점 지름을 얻기 위해 레이저의 가로 모형은 부차적으로 작으며, 가장 좋은 것은 기본 모형이다.레이저 절단 설비의 절단 헤드에는 초점 렌즈가 있는데, 레이저 빔이 렌즈를 통해 초점을 맞추면 비교적 작은 초점 반점을 얻을 수 있어 고품질의 관재 절단을 할 수 있다.

 

가공 헤드의 궤적 제어

 

파이프 절단에서 가공된 파이프는 공간 곡면에 속하고 모양이 비교적 복잡하다. 만약에 일반적인 방법으로 프로그래밍을 하면 어느 정도 어려움이 있을 수 있기 때문에 작업자는 가공 공정의 요구에 따라 정확한 가공 경로와 적당한 참고점을 선택하고 수치 제어 시스템을 이용하여 각 축의 공급 상황과 참고점의 좌표값을 기록한 다음에 레이저 절단 시스템의 공간 직선과 원호 삽입 기능을 통해가공 프로세스의 좌표값을 기록하고 가공 절차를 생성합니다.

 

레이저 절단 초점 위치의 자동 제어

 

레이저 컷의 초점 위치를 제어하는 방법은 컷의 품질에 영향을 주는 중요한 요소입니다.자동 측정 및 제어 장치를 통해 가공소재 표면의 수직 방향에 초점을 맞추는 것은 레이저 절단 튜브의 핵심 기술 중 하나입니다.레이저 초점 위치에 대한 제어와 레이저 가공 시스템의 직선 축 (X-Y-Z) 의 일체화를 통해 레이저 절단 헤드의 동작을 더욱 가볍고 유연하게 할 수 있으며 초점 위치를 손금 보듯 알 수 있어 절단 헤드가 가공 과정에서 절단 파이프나 다른 물건과 충돌하는 것을 피할 수 있다.

 

주요 프로세스 매개변수의 영향

 

(1) 광 전력의 영향.

 

연속파 출력의 레이저 발생기에 있어서 레이저 출력의 크기는 레이저 절단에 중요한 영향을 미칠 수 있다.이론적으로 레이저 절단 관재 설비의 레이저 출력이 클수록 얻을 수 있는 절단 속도가 크지만 관재 자체의 특징과 결합하면 최대 절단 출력은 최선의 선택이 아니다.절단 출력을 높일 때 레이저 자체의 패턴도 변화하여 레이저 빔의 초점에 영향을 줄 수 있습니다.실제 가공에서 우리는 항상 최대 출력보다 작은 상황에서 초점이 가장 높은 출력 밀도를 얻도록 선택하여 전체 레이저 절단의 효율과 절단 품질을 보장한다.

 

(2) 절단 속도의 영향.

 

레이저로 파이프를 절단할 때 반드시 절단 속도가 일정한 범위 내에 있어야 비교적 좋은 절단 품질을 얻을 수 있다.절단 속도가 느려지면 너무 많은 열이 관재 표면에 쌓여 열 영향 구역이 커지고 베인 틈이 넓어지며 배출된 열융재가 절구 표면을 태워 절구 표면이 거칠어진다.절단 속도가 빨라지면 파이프 원주의 평균 절단 폭이 작아지고 절단된 파이프의 지름이 작을수록 그 영향이 더욱 뚜렷해진다.절단속도가 빨라짐에 따라 레이저작용의 시간이 단축되고 관재가 흡수하는 총에네르기가 적어지며 관재의 앞부분의 온도가 내려가고 절단폭이 줄어들며 만약 절단속도가 너무 빠르면 관재가 절단되지 않거나 끊임없이 절단되는 상황이 발생하여 전반 절단의 질에 영향을 미치게 된다.

 

(3) 관경 크기의 영향.

 

레이저로 파이프를 절단할 때 파이프 자체의 특성은 가공 과정에도 큰 영향을 미친다.예를 들어 원관 파이프 지름의 크기는 가공 품질에 뚜렷한 영향을 미친다. 레이저 절단 얇은 벽의 무봉강관에 대한 연구를 통해 레이저 절단 파이프 설비가 각종 공정 매개 변수가 변하지 않는 상황에서 파이프 지름이 끊임없이 증가하면 절단 너비도 계속 증가한다는 것을 발견했다.

 

(4) 보조기체의 종류와 압력.

 

비금속 및 일부 금속 파이프를 절단할 때는 질소와 같은 압축 공기 또는 불활성 가스를 보조 가스로 사용할 수 있으며 대부분의 금속 파이프에는 산소와 같은 활성 가스를 사용할 수 있습니다.보조기체의 종류를 확정한후 보조기체의 압력크기를 확정하는것도 극히 중요하다.관벽의 두께가 비교적 작은 관재를 비교적 높은 속도로 절단할 때는 보조기체의 압력을 높여 절구에 찌꺼기가 생기지 않도록 해야 한다.절단관 벽의 두께가 비교적 크거나 절단 속도가 비교적 느릴 때, 보조 기체의 압력을 적당히 낮추어 관재가 베어지지 않거나 끊임없이 베어지는 것을 방지해야 한다.

 

레이저로 파이프를 절단할 때 빔 초점이 있는 위치도 매우 중요하다.절단 시 초점 위치는 일반적으로 절단 파이프 부품의 표면 위치에 있으며, 초점이 비교적 좋은 위치에 있을 때 절단 틈새가 가장 작고 절단 효율이 가장 높으며 동시에 얻는 절단 효과도 가장 좋다.