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파이버 레이저에 문제가 되는 금속은 무엇입니까?

번호 검색 :0     저자 :노련한 엔지니어 Chole     게시: 2024-06-12      원산지 :Tianchen Laser

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파이버 레이저에 문제가 되는 금속은 무엇입니까?

파이버 레이저 절단기에 도전하는 금속

작성자: Chloe Wong, Tianchen 레이저 엔지니어


하는 동안 섬유 레이저 절단기 믿을 수 없을 정도로 다재다능하고 다양한 금속을 가공할 수 있지만 일부 금속은 독특한 문제를 안고 있습니다.저는 중국 최고의 파이버 레이저 절단기 제조업체인 Tianchen Laser의 엔지니어로서 이러한 강력한 기계의 기능과 한계에 대해 광범위한 경험을 갖고 있습니다.이 기사에서는 파이버 레이저로 절단하기 까다로울 수 있는 금속에 대해 논의하고 이러한 어려움을 극복하기 위한 팁을 제공하겠습니다.


파이버 레이저 절단의 기본


파이버 레이저는 시드 레이저와 증폭기를 사용하여 극도로 집중된 고에너지 광선을 생성합니다.이 레이저 빔은 초점 광학 장치가 있는 절단 헤드의 방향으로 금속 가공물을 절단합니다.재료는 녹고, 연소되고, 기화되거나 가스 제트에 의해 날아가서 금속 시트를 여러 부분으로 분리합니다.


파이버 레이저는 다른 산업용 절단 방법에 비해 높은 절단 속도, 정밀도, 작은 절단 폭, 에너지 효율성 및 낮은 유지 관리와 같은 장점을 제공합니다.알루미늄, 황동, 구리와 같은 반사성 금속은 물론 강철, 스테인리스강, 이국적인 금속을 절단하는 데 매우 적합합니다.


그러나 특정 금속 특성과 합금 유형으로 인해 레이저 절단이 더욱 어려워질 수 있습니다.최상의 절단 결과를 얻으려면 이러한 특수 사례를 이해하는 것이 중요합니다.


특정 금속이 제기하는 과제


금속이 파이버 레이저 절단에 발생할 수 있는 주요 어려움은 다음과 같습니다.


높은 반사율

열 전도성

낮은 융점

경도와 두께


이러한 각 요소와 이를 나타내는 금속을 살펴보겠습니다.


높은 반사율


알루미늄, 구리, 황동과 같이 반사율이 높은 금속은 레이저 광을 흡수하는 것이 아니라 반사하기 때문에 문제가 됩니다.이 반사된 빛은 절단 헤드 광학 장치를 잠재적으로 손상시킬 수 있습니다.


순수 구리는 약 1미크론의 파이버 레이저 파장에서 90%가 넘는 매우 높은 반사율로 인해 특히 문제가 됩니다.광택 처리되거나 도금된 표면은 반사율을 더욱 증가시킵니다.


반사율이 높은 금속을 절단하려면 가공물 표면의 피크 레이저 출력 밀도가 반사율을 극복하고 절단을 시작할 수 있을 만큼 높아야 합니다.특수 커팅 헤드는 원뿔형 노즐을 사용하여 역반사를 방지합니다.흡수성을 높이는 합금 요소, 표면 코팅 및 질감도 도움이 됩니다.


열 전도성


알루미늄, 구리 등 열 전도성이 높은 금속은 절단 영역에서 열을 빠르게 방출합니다.이 '방열판' 효과는 절단을 위한 녹는점에 도달하는 것을 더 어렵게 만듭니다.열 전도성을 극복하려면 더 많은 레이저 출력이 필요합니다.


절단 속도를 늦추고 질소와 같은 압축 가스를 사용하여 용융 금속을 날려 버리면 높은 열전도율이 어느 정도 상쇄될 수 있습니다.연속파 출력을 사용하는 대신 레이저를 펄스하는 것도 각 펄스마다 열이 축적되도록 하여 도움이 됩니다.


낮은 융점


융점이 상대적으로 낮은 금속 및 합금은 레이저 절단 중에 매우 빠르게 녹고 재응고되는 경향이 있습니다.이러한 급격한 상 변화로 인해 가장자리가 거칠게 절단되고, 버(burr) 및 스패터가 발생할 수 있습니다.


알루미늄 합금은 이 문제가 발생하기 쉽습니다.낮은 융점과 점도는 금속이 깨끗하게 기화되기보다는 덩어리로 녹는 경향이 있음을 의미합니다.극도로 국지적인 보호 가스 적용 범위를 제공하는 펄스 레이저와 특수 가스 노즐이 이 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.


파이버 레이저에 문제가 되는 금속은 무엇입니까?

두껍고 단단한 금속


금속 가공물의 두께와 경도는 필요한 레이저 출력과 절단 시간에 영향을 미칩니다.두꺼운 시트를 절단하려면 더 많은 전력이 필요하거나 더 느린 공급 속도가 필요합니다.특정 공구강과 같은 일부 매우 단단한 금속은 절단을 시작하고 유지하기 위해 더 많은 힘이 필요합니다.


파이버 레이저는 최대 약 20mm 두께의 금속을 절단하는 데 더 효과적입니다.25mm가 넘는 두꺼운 금속도 절단할 수 있지만 속도가 느릴 수 있습니다.레이저 출력, 초점 광학 장치, 보조 가스 압력 및 노즐 격리 간격은 모두 특정 금속 두께 및 유형에 따라 최적화되어야 합니다.


스테인레스 스틸 등급


스테인레스강은 일반적으로 파이버 레이저로 절단하기 쉽지만 특정 합금 등급에 따라 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다.스테인레스 스틸의 높은 크롬 함량은 밑에 있는 금속보다 훨씬 더 높은 용융 및 기화 온도를 갖는 산화물 층을 생성합니다.


레이저 절단 중에 이 내화 크롬 산화물 층은 절단 공정을 방해합니다.파이버 레이저는 일반적으로 이를 처리할 수 있지만 일부 등급의 스테인레스는 더 큰 어려움을 겪습니다.


303 스테인리스강에는 가공성을 향상시키기 위해 황과 인이 첨가되어 있습니다.그러나 이러한 첨가제는 합금의 표면 장력과 점도를 감소시켜 레이저 절단을 더욱 어렵게 만듭니다.


416 및 420 스테인리스강은 탄소 함량이 높아 연성을 감소시킵니다.이러한 등급을 레이저 절단하면 더 많은 불순물이 생성되고 절단 가장자리에 미세한 균열이 발생할 수 있습니다.


904L과 같은 슈퍼 오스테나이트 등급은 니켈 함량이 높아 순수 구리에 가까운 열전도도를 갖습니다.이로 인해 절단에 더 많은 레이저 출력이 필요합니다.


410 및 440C와 같은 마르텐사이트 등급도 극도로 높은 경도와 강도로 인해 까다롭습니다.이는 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 반사율이 높고 녹는 경향이 적습니다.


파이버 레이저 절단이 어려운 금속에 대한 팁


Tianchen 파이버 레이저로 다양한 금속을 절단한 경험을 바탕으로 가장 까다로운 금속을 가공할 때 다음을 권장합니다.


반사율과 열전도율을 극복하려면 사용 가능한 최고 피크 레이저 출력을 사용하십시오.당사의 20kW T-20000 파이버 레이저는 업계 최고의 절단 능력을 갖추고 있습니다.


고압 절단 가스(일반적으로 순수 질소 또는 작업장 공기)를 활용합니다.높은 가스 압력은 추가적인 냉각을 제공하고 절단된 부분에서 용융된 금속을 불어냅니다.


노즐 스탠드오프 거리를 일반적인 거리의 절반인 0.5-1.0mm로 줄입니다.이는 가장 빠른 가열을 위해 빔의 초점을 금속의 상단 표면에 두는 것입니다.


레이저가 금속을 녹이고 기화하는 데 더 많은 시간을 제공하려면 절단 속도를 늦추십시오.어려운 금속의 속도는 연강의 속도보다 50-80% 느릴 수 있습니다.


일반적인 1064nm 적외선 대신 주파수가 두 배로 늘어난 녹색 또는 UV 파장을 사용하여 실험해 보세요.녹색 및 자외선은 구리 및 알루미늄과 같은 반사 금속에 더 쉽게 흡수됩니다.


금속 가공물에 반사 방지 코팅이나 표면 질감을 적용하여 레이저 흡수율을 높입니다.흑색 산화물이나 거친 표면과 같은 코팅은 더 많은 레이저 광을 흡수합니다.


원뿔형 노즐이 있는 특수 절단 헤드를 사용하여 후방 반사를 줄이고 대구경 초점 렌즈를 사용하여 높은 레이저 출력을 처리합니다.Tianchen은 파이버 레이저용 맞춤형 '광택 금속' 커팅 헤드를 제공합니다.


가능하다면 레이저 절단에 더 적합한 합금을 선택하십시오.예를 들어, 6061 알루미늄은 2024 알루미늄보다 절단하기가 더 쉽습니다.304 스테인리스는 303보다 쉽게 ​​절단됩니다.


파이버 레이저에 문제가 되는 금속은 무엇입니까?

Tianchen의 파이버 레이저 솔루션


~에 천천레이저, 우리는 10년 넘게 파이버 레이저 절단 기술의 최전선에 있었습니다.당사의 파이버 레이저는 전 세계 다양한 산업 분야의 제조업체에서 쉽고 어려운 금속을 절단하는 데 사용됩니다.


우리는 얇은 게이지 포일부터 두꺼운 판까지 모든 것을 처리할 수 있도록 1kW에서 20kW 이상의 출력을 갖춘 파이버 레이저를 제공합니다.당사의 절단 헤드, 가스 공급 시스템, 초점 광학 장치 및 제어 소프트웨어는 절단이 어려운 금속의 과제에 최적화되어 있습니다.


현재 레이저로 반사성 금속, 전도성 금속, 두꺼운 금속 또는 단단한 금속을 절단하는 데 어려움을 겪고 계시다면, 오늘 Tianchen에 연락하세요.당사의 전문 응용 엔지니어는 귀하의 요구 사항을 평가하고 이상적인 광섬유 레이저 솔루션을 추천할 수 있습니다.


올바른 Tianchen 파이버 레이저와 최적의 절단 매개변수를 사용하면 가장 까다로운 금속도 깨끗하고 빠르며 안정적으로 절단할 수 있습니다.Tianchen의 차이점을 발견하고 금속 절단 능력을 한 단계 끌어올리십시오.

2024년 종합 가이드: 레이저 절단 기술 및 기계 익히기

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