레이저절단가공 및 정밀판금가공기술 연구 및 응용
레이저 절단 품질에 영향을 미치는 요인
레이저 절단 가공의 품질에 영향을 미치는 많은 요소가 있으며, 레이저 절단 가공의 중요한 장점은 공정의 주요 요소에 대해 높은 제어를 구현하여 절단된 공작물이 고객의 요구 사항을 완벽하게 충족하고 우수한 반복성을 가질 수 있다는 것입니다. 이러한 주요 요소는 절단 속도, 초점 위치, 보조 가스 압력 및 레이저 출력과 같은 공정 매개변수로 구성됩니다. 위에서 언급한 가장 중요한 4가지 변수 외에 절단 품질에 영향을 미칠 수 있는 요소에는 빔 매개변수(모드 및 전력, 레이저 빔의 편광, 레이저 빔의 집속, 펄스파 빔), 가공물 특성(재료 표면 반사율, 재료 표면 상태) 외에 절단 토치 및 노즐, 외부 광 경로 시스템, 가공물 고정 등의 기타 요인도 포함됩니다. 가공물의 특성을 변경하면 절단 품질을 향상시킬 수 있습니다. 과도한 표면 온도와 강철의 부식은 절단 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 강판 온도는 낮아야 하며, 절단 순서를 조정하면 강판 표면 온도를 낮출 수 있습니다. 한 위치에서 절단한 후 절단하려면 먼 위치로 이동해야 합니다. 조정 과정에서는 절단 품질과 절단 효율성을 종합적으로 고려해야 합니다. 절단 위치에서 수냉식을 사용하면 강판 온도를 낮출 수도 있습니다. 강판 표면의 부식이 심해 절단 품질에 심각한 영향을 미치고 절단 노치가 커집니다. 구멍을 뚫을 때 폐기물을 제거할 수 없어 후속 처리 비용이 증가합니다.
레이저 절단 가공은 레이저 가공 산업에서 가장 중요한 응용 기술이며, 레이저 가공에서 가장 초기이자 가장 일반적으로 사용되는 가공 방법이기도 합니다. 전체 레이저 가공 산업의 70% 이상을 차지하고 있습니다. 이 기사에서는 주로 레이저 절단의 원리, 레이저 절단의 특성, 재료 레이저 절단의 주요 영향 요인 분석, 레이저 절단의 주요 공정 기술 개발 및 분석을 소개합니다. 현재 레이저 절단은 주로 CO2 레이저 절단입니다. 이 기사에서는 또한 CO2 레이저 절단의 주요 원리, CO2 레이저 절단의 가공 특성 및 국내외 다양한 분야에서 CO2 레이저 절단의 응용을 소개합니다. 일반적으로 사용되는 엔지니어링 재료의 레이저 절단 소개 및 분석. 레이저 절단 기술의 현황과 전망, 그리고 국내외 개발 현황을 바탕으로 향후 레이저 절단 기술의 발전 동향을 지적한다.
레이저 절단 가공 원리:
레이저 빔은 최소 직경이 0.1mm 미만인 매우 작은 광점에 집중되어 초점에서 106W/cm2 이상의 높은 출력 밀도를 달성합니다. 이때 광선에 의한 입력열(빛에너지로 환산)은 재료에 의해 반사, 전도, 확산되는 부분을 훨씬 초과하며, 재료는 기화습도까지 빠르게 가열되어 증발하여 기공을 형성하게 됩니다. 빔이 재료에 대해 선형으로 이동함에 따라 구멍은 연속적으로 좁은(예: 약 0.1mm) 슬릿으로 형성된 다음 고압 가스를 사용하여 슬릿에서 녹거나 기화된 재료를 날려 재료를 절단하는 효과를 얻습니다. 기존 기계식 칼 대신 눈에 보이지 않는 광선을 사용하기 때문에 레이저 블레이드 헤드의 기계 부분이 작업물과 접촉하지 않으며 작동 중에 작업 표면에 긁힘이 발생하지 않습니다. 레이저 절단 속도가 빠르고 절개가 부드럽고 평평하며 일반적으로 추가 가공이 필요하지 않습니다. 절단 열 영향 영역이 작고, 보드의 변형이 작으며, 절단 이음새가 좁습니다(0.1mm~0.3mm). 절개에는 기계적 응력이나 전단 버가 없습니다. 가공 정확도가 높고 반복성이 우수하며 재료 표면이 손상되지 않습니다. 어떤 평면도도 처리할 수 있는 수치 제어 프로그래밍은 금형 없이 대형 전체 보드를 절단할 수 있어 시간과 경제성을 절약합니다.