고출력 밀도의 레이저 빔을 사용하여 절단할 재료에 조사하여 재료를 증발 온도까지 빠르게 가열하고 증발시켜 구멍을 형성합니다. 빔이 재료를 가로질러 이동함에 따라 구멍은 연속적으로 매우 좁은 폭(예: 약 0.1mm)의 절단 슬릿을 형성합니다.
공구 가공 비용이 없기 때문에 레이저 절단 장비는 이전에는 가공할 수 없었던 다양한 크기의 부품을 소량 생산하는 데에도 적합합니다. 레이저 절단 장비는 CNC(Computerized Numerical Control Technology) 장비를 사용하는 경우가 많습니다. 이 장치는 전화선을 통해 컴퓨터 지원 설계(CAD) 워크스테이션으로부터 절단 데이터를 수신할 수 있습니다.
분류
레이저 절단은 레이저 증기 절단, 레이저 융합 절단, 레이저 산소 절단, 레이저 스크라이빙 및 제어된 파괴의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 레이저 증기 절단
높은 에너지 밀도의 레이저 빔을 사용하여 공작물을 가열하면 온도가 급격히 상승하여 매우 짧은 시간에 재료의 끓는점에 도달하고 재료가 기화되어 증기를 형성하기 시작합니다. 이러한 증기는 매우 빠른 속도로 방출되며, 증기가 방출됨과 동시에 재료에 절단이 발생합니다. 재료의 기화열은 일반적으로 매우 크기 때문에 레이저 증기 절단에는 큰 출력과 출력 밀도가 필요합니다.
레이저 증기 절단은 주로 매우 얇은 금속 재료와 비금속 재료(예: 종이, 천, 목재, 플라스틱 및 고무 등)를 절단하는 데 사용됩니다.
2. 레이저 융합 절단
레이저 융합 절단에서는 레이저 가열로 금속 재료를 녹입니다. 그런 다음 빔과 동축인 노즐을 통해 비산화성 가스(Ar, He, N 등)를 분사하고, 가스의 강한 압력을 이용하여 액체 금속을 분출시켜 절단부를 형성합니다. 레이저 융합 절단에는 금속의 완전한 증발이 필요하지 않으며 필요한 에너지는 증발 절단의 1/10에 불과합니다.
레이저 융합 절단은 주로 스테인레스 스틸, 티타늄, 알루미늄 및 그 합금과 같은 산화하기 어려운 재료 또는 활성 금속을 절단하는 데 사용됩니다.
3. 레이저 산소 절단
레이저 산소 절단의 원리는 옥시아세틸렌 절단과 유사합니다. 레이저를 예열열원으로, 산소 등 활성가스를 절단가스로 사용합니다. 한편, 주입된 가스는 절단 금속과 상호 작용하여 산화 반응을 유도하고 많은 양의 산화열을 방출합니다. 반면에, 용융된 산화물과 용융물은 반응 구역 밖으로 불어져 절단된 금속을 형성합니다. 절단 과정에서 산화 반응은 많은 양의 열을 발생시키기 때문에 레이저 산소 절단에 필요한 에너지는 융합 절단의 절반에 불과하며 절단 속도는 레이저 증기 절단 및 융합 절단보다 훨씬 빠릅니다. 레이저 산소 절단은 주로 탄소강, 티타늄강, 열처리강 등 산화되기 쉬운 금속 재료에 사용됩니다.
4. 레이저 스크라이빙 및 제어된 파손
레이저 스크라이빙에서는 고에너지 밀도 레이저가 부서지기 쉬운 재료의 표면을 스캔하여 재료를 가열하고 증발시켜 작은 홈을 형성합니다. 그런 다음 일정한 압력이 가해지면 부서지기 쉬운 재료가 작은 홈을 따라 갈라집니다. 레이저 스크라이빙에 사용되는 레이저는 일반적으로 Q 스위치 레이저와 CO2 레이저입니다.
제어된 파괴는 레이저 스크라이빙에 의해 생성된 가파른 온도 분포를 사용하여 취성 재료에 국부적인 열 응력을 생성하여 재료가 작은 홈을 따라 파괴되도록 합니다.
특징
다른 열 절단 공정과 비교하여 레이저 절단은 일반적으로 절단 속도가 빠르고 품질이 높다는 특징이 있습니다. 구체적인 내용은 다음과 같습니다.
⑴ 절단 품질이 좋습니다.
작은 레이저 스폿, 높은 에너지 밀도 및 빠른 절단 속도로 인해 레이저 절단은 더 나은 절단 품질을 얻을 수 있습니다.
레이저 절단 절단 폭이 좁고 슬롯의 양쪽이 표면에 평행 및 수직이며 절단 부품의 치수 정확도가
