레이저 절단 과정을 이해하는 종합 안내서

소개

레이저 컷은 고출력 레이저 빔을 사용하여 재료를 정확하고 효과적으로 컷하는 방법입니다.이 기술은 제조업, 자동차업, 항공우주업 등을 포함한 각 업종을 철저히 개변시켰다.이 과정은 레이저 빔을 재료로 유도하여 녹이거나 연소하거나 증발시켜 깨끗하고 정확한 절단을 형성하는 것을 포함한다.본고는 레이저 절단 과정의 복잡성을 깊이 있게 연구하고 그 원리, 유형, 응용, 장점과 한계성을 연구했다.

레이저 절단 원리

레이저 절단의 원리는 고에너지 레이저 빔을 재료의 작은 부분에 초점을 맞추는 것이다.레이저에서 발생하는 강한 열은 재료를 녹이거나 연소하거나 증발시켜 정확한 절단을 실현한다.레이저 빔은 일반적으로 레이저 공명강에서 생성되며 일련의 거울과 렌즈를 통해 재료에 초점을 맞춥니다.

레이저 빔과 재료 간의 상호 작용에 따라 이 과정은 세 가지 주요 유형으로 나눌 수 있다

1. 기화절단은 이런 방법에서 레이저빔은 재료를 기화점에 가열하여 증기로 변화시킨다.이 방법은 일반적으로 목재, 일부 플라스틱 및 세라믹과 같은 녹지 않는 재료에 사용됩니다.

2.용융 분사 절단이 기술은 레이저 빔으로 재료를 녹인 다음 질소 또는 산소와 같은 고압 가스를 사용하여 용융 재료를 절단에서 날려 보내는 것과 관련이 있습니다.이런 방법은 흔히 금속에 쓰인다.

3.열응력 파열 이런 방법은 유리 등 아삭아삭한 재료에 쓰인다.레이저 빔은 재료를 가열하여 원하는 가공선을 따라 팽창하고 갈라지게 합니다.

레이저 절단기의 유형

여러 가지 유형의 레이저 절단기가 있는데 각각 다른 재료와 응용에 적합하다.가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

1. CO2 레이저 절단기 이러한 기계는 이산화탄소 가스 레이저를 사용하여 목재, 아크릴, 플라스틱 등 비금속 재료를 절단, 조각 및 식각하기에 이상적입니다.그것들은 또한 얇은 금속판을 절단할 수 있다.

2. 광섬유 레이저 절단기 광섬유 레이저 절단기는 희토류 원소(예를 들어 铒, 이테르테르 또는 네오디뮴)가 섞인 광섬유에서 발생하는 고체 레이저를 사용한다.그것들은 효율이 매우 높으며, 주로 강철, 스테인리스강, 알루미늄을 포함한 금속을 절단하는 데 쓰인다.

3. NdYAG와 NdYVO4 레이저 절단기 이런 기계는 네오디뮴 알루미늄 석류석 (NdYAG) 을 섞거나 네오디뮴 바나듐산 이트륨 (NdYVO3) 결정을 섞어 레이저 빔을 생성한다.그것들은 금속과 도자기를 절단하고 조각하는 데 쓰인다.

레이저 절단 과정 단계별

레이저 절단 프로세스에는 정밀도와 효율성을 보장하기 위한 몇 가지 단계가 포함됩니다.이것은 프로세스의 상세한 분해입니다.

1. 레이저 컷을 준비하는 첫 번째 단계는 가공할 부품의 디지털 설계를 생성하는 것입니다.이 설계는 일반적으로 컴퓨터 액세스 가능성 설계(CAD) 소프트웨어를 사용하여 작성됩니다.설계에는 최종 제품에 필요한 크기, 모양 및 복잡한 세부 사항이 포함됩니다.

재료 선택 적용 및 사용되는 레이저 절단기 유형에 따라 적합한 재료를 선택합니다.흔히 볼 수 있는 재료는 금속, 플라스틱, 목재, 유리와 도자기를 포함한다.

3. 기계 설치 레이저 절단기는 재료와 설계 규범에 따라 설정한다.여기에는 레이저 전력, 초점 및 절단 속도 조정이 포함됩니다.가공 중에 재료가 이동하지 않도록 가공 베드에 단단히 배치됩니다.

4. 레이저 절단 레이저 빔은 디지털 디자인이 정의한 경로에 따라 재료에 비친다.레이저는 가공선을 따라 재료를 녹이거나 연소하거나 증발시켜 정확한 절단을 형성한다.질소나 산소와 같은 보조 가스는 용융 재료를 불어 내고 절단 품질을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.

5. 가공 프로세스를 냉각하고 마무리한 후 재료가 꼬이거나 변형되는 것을 방지하기 위해 냉각이 필요할 수 있습니다.응용 상황에 따라 절단 가장자리를 가시 제거, 광택 제거 또는 코팅과 같은 추가 정밀 가공할 수 있습니다.

6. 품질 관리 최종 제품은 정밀도와 품질 검사를 거친다.설계 사양과 관련된 모든 오류를 수정하고 제품의 예상 용도에 대비합니다.

레이저 절단의 응용

레이저 절단은 정밀도, 다기능 및 효율성으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용되고 있습니다.주요 애플리케이션

1.레이저 절단기계, 전자 및 소비재 생산에 사용되는 복잡한 부품을 제조합니다.복잡한 디자인과 프로토타입을 만드는 데 특히 유용합니다.

2.자동차 자동차 업계는 레이저 절단에 의존하여 차체 패널, 엔진 부품과 배기 시스템 등의 부품을 제조한다.레이저 컷의 정밀도는 엄격한 공차 및 고품질 표면 처리를 보장합니다.

3.항공 우주 산업에서 레이저 절단은 항공기와 우주선의 경량 내구성 부품을 생산하는 데 사용됩니다.복잡한 형태와 얇은 재료를 절단하는 능력은 항공 우주 응용에 매우 중요하다.

4.의료용 레이저 절단은 받침대, 수술 도구 및 이식물과 같은 의료 장비 및 장비를 제조하는 데 사용됩니다.레이저 절단의 정밀도와 청결도는 의료 응용에 매우 중요하다.

5. 예술과 디자인 예술가와 디자이너는 레이저 절단을 사용하여 복잡한 도안, 조각과 장식품을 창조한다.다양한 소재에서 상세한 디자인을 절단하는 능력은 레이저 절단을 창의적인 산업의 인기있는 선택으로 만듭니다.

레이저 절단의 장점

레이저 절단은 기존 절단 방법보다 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다.

1. 정밀 레이저 절단은 매우 높은 정밀도를 제공하여 복잡한 설계와 엄격한 공차를 허용한다.레이저 빔의 절단 정밀도는 0.1mm에 달한다.

2. 다기능 레이저 절단은 금속, 플라스틱, 목재, 유리, 도자기를 포함한 다양한 재료에 사용할 수 있다.이러한 다기능성은 다양한 산업 및 애플리케이션에 적용됩니다.

3.고속 레이저 절단은 특히 얇은 재료에 대한 빠른 과정입니다.레이저 빔은 재료를 빠르게 절단하여 생산 시간을 단축시킬 수 있다.

4.청결 절단 레이저 절단은 청결하고 매끄러운 가장자리를 생성하여 추가 마무리 공정에 대한 수요를 줄일 수 있습니다.열 영향 영역이 가장 작아 재료 변형이 적습니다.

5. 자동화 레이저 절단기는 완전히 자동화되어 연속적이고 일관된 생산을 실현할 수 있다.이것은 인공 개입의 수요를 줄이고 효율을 높였다.

레이저 절단의 한계

레이저 절단은 여러 가지 장점이 있지만 약간의 한계도 있다

재료 두께 레이저 절단은 중간 두께의 얇은 재료에 가장 효과적입니다.두꺼운 재료를 절단하는 것은 도전적일 수 있으며 여러 번 통과하거나 더 높은 레이저 출력이 필요할 수 있습니다.

2.비용 레이저 절단기의 구매와 유지 보수는 매우 비쌀 수 있습니다.보조 가스와 레이저 튜브와 같은 소모품 비용도 추가될 수 있습니다.

3.열영향구역열영향구역은 비록 아주 작지만 여전히 일부 재료가 변형되거나 뒤틀리게 되는데 특히 얇거나 열민감재료가운데서 더욱 그러하다.

4.안전 문제 레이저 절단은 고출력 레이저와 관련되어 있으며, 잘못 처리하면 안전 위험을 초래할 수 있습니다.적절한 안전 조치, 예를 들어 안경과 통풍을 보호하는 것은 반드시 없어서는 안 된다.

결론

레이저 절단은 고도로 선진적이고 용도가 광범위한 기술로 재료의 절단과 성형 방식을 바꾸었다.정밀도, 속도, 다양한 재료를 처리하는 능력은 각 업계의 귀중한 도구가 되었다.비록 일부 한계가 존재하지만 레이저 절단의 장점은 단점보다 훨씬 커서 많은 응용의 우선순위가 되었다.기술의 끊임없는 발전에 따라 우리는 레이저 절단의 진일보한 진보를 기대할 수 있으며, 따라서 더욱 높은 효율과 능력을 가져올 수 있다.