일반적인 레이저 커팅 문제에 대한 문제 해결 가이드

1. 절단 및 피어싱 기술

모든 열 커팅 기술은 일반적으로 시트 가장자리에서 프로세스를 시작할 수 있는 몇 가지 경우를 제외하고는 재료에 작은 구멍을 만들어야 합니다.

이전에는 레이저 펀치 프레스 조합에서 펀치로 먼저 구멍을 뚫은 다음 그 작은 구멍에서 레이저 커팅을 시작했습니다. 펀칭 장치가 없는 레이저 커팅기의 경우 두 가지 기본 피어싱 방법이 있습니다:

폭발 피어싱 - 레이저를 지속적으로 조사하면 재료 중앙에 구덩이가 형성되고 레이저 빔과 축을 이루는 산소 스트림이 용융된 재료를 빠르게 제거하여 구멍을 형성합니다.

일반적으로 구멍 크기는 시트 두께와 관련이 있으며, 평균 블라스트 피어싱 직경은 두께의 절반입니다.

따라서 블라스트 피어싱은 두꺼운 판재에 원형이 아닌 더 큰 구멍을 생성하므로 높은 정밀도가 필요한 부품에는 적합하지 않으며 스크랩 재료에만 적합합니다.

또한 피어싱에 사용되는 산소 압력이 절단에 사용되는 것과 동일하기 때문에 튄 자국도 상당합니다.

펄스 피어싱 - 고출력 펄스 레이저는 소량의 재료를 녹이거나 기화시킵니다. 발열 산화로 인한 구멍 확장을 최소화하기 위해 보조 가스로 공기 또는 질소를 사용하는 경우가 많으며, 가스 압력은 절단 시 사용되는 산소 압력보다 낮습니다.

각 펄스 레이저는 작은 입자 제트를 생성하여 재료를 서서히 관통하므로 두꺼운 시트를 뚫는 데 몇 초가 걸릴 수 있습니다. 피어싱이 완료되면 보조 가스는 즉시 산소로 교체되어 절단됩니다.

이 방법은 블라스트 피어싱에 비해 더 작은 구멍과 우수한 피어싱 품질을 생성합니다. 이를 위해 사용되는 레이저는 출력이 높아야 할 뿐만 아니라 빔의 시간적, 공간적 특성이 최적이어야 합니다.

따라서 일반적인 횡방향 흐름 CO2 레이저는 일반적으로 다음과 같은 경우에 적합하지 않습니다. 레이저 커팅 요구 사항. 또한 펄스 피어싱에는 가스 유형, 가스 압력 변화, 피어싱 시간 제어를 관리할 수 있는 안정적인 가스 제어 시스템이 필요합니다.

펄스 피어싱을 사용하는 경우 고품질 절단을 얻으려면 정지 상태의 펄스 피어싱에서 일정한 속도의 연속 절단으로 전환할 때 세심한 주의를 기울여야 합니다.

이론적으로는 가속 단계에서 초점 거리, 노즐 위치, 가스 압력 등의 절단 조건을 변경할 수 있지만, 실제로는 시간이 너무 짧아 이러한 변경이 실현 가능하지 않습니다.

산업 생산에서는 펄스 폭을 수정하거나 펄스 주파수를 변경하거나 펄스 폭과 주파수를 동시에 조정하는 등 평균 레이저 출력을 조정하는 것이 보다 현실적인 접근 방식입니다. 실제 결과 세 번째 방법이 가장 좋은 결과를 제공하는 것으로 나타났습니다.

2. 작은 구멍 절단(시트 두께보다 작은 직경)의 변형 분석 2.

이는 공작 기계(특히 고출력 레이저 커터)가 작은 구멍을 가공할 때 블라스팅 천공 방식을 사용하지 않고 펄싱 피어싱(소프트 펀처) 방식을 사용하기 때문입니다.

이로 인해 레이저 에너지가 좁은 영역에 과도하게 집중되어 가공되지 않은 영역이 타거나 변형되어 작업 품질에 영향을 미칩니다. 이러한 경우 가공 프로그램을 펄싱 피어싱(소프트 천공)에서 블라스팅 천공(일반 천공)으로 변경하여 문제를 해결해야 합니다.

반대로 저출력 레이저 커터의 경우 작은 구멍 가공 시 더 나은 표면 평활도를 얻으려면 맥동 피어싱 방법을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

3. 레이저로 저탄소강을 절단할 때 공작물에 나타나는 버에 대한 솔루션

의 작업 및 설계 원칙을 기반으로 합니다. CO2 레이저 절단에서 공작물에 버가 형성되는 주요 원인을 다음과 같이 분석했습니다:

• 레이저 초점의 위아래 위치가 잘못되어 초점 위치 테스트 및 초점 오프셋에 따른 조정이 필요합니다;
• 레이저 출력 전력이 부족하여 레이저 발생기의 성능을 점검하고 정상일 경우 레이저 제어 버튼의 올바른 출력 값을 관찰하고 조정해야 합니다;
• 절단 라인 속도가 너무 느려서 작업 제어 중에 라인 속도를 높여야 합니다;
• 절단 가스의 순도가 불충분하여 고품질의 절단 작업 가스 공급이 필요합니다;
• 레이저 초점 오프셋, 초점 위치 테스트 및 초점 오프셋에 따른 조정이 필요합니다;
• 장시간 작동으로 인한 공작 기계 불안정, 이 경우 종료 후 재시작이 필요합니다.

4. 레이저의 버 형성 분석 스테인리스 스틸 절단 알루미늄-아연 코팅 시트

위 상황의 발생은 주로 저탄소강 절삭 중 버 형성을 유발하는 요인을 고려합니다.

하지만 단순히 절단 속도 는 알루미늄-아연 코팅 시트를 가공할 때 특히 두드러지는 불완전한 시트 침투를 초래하기 때문에 해결책이 될 수 없습니다.

이 시점에서 노즐을 교체해야 하는지 또는 레일 이동에 불안정성이 있는지 등 공작 기계와 관련된 다른 요소를 고려해야 합니다.

5. 불완전한 레이저 절단 분석

분석 결과, 다음과 같은 상황이 불안정한 처리의 주요 원인인 것으로 나타났습니다:

• 레이저 헤드의 선택한 노즐이 가공 시트의 두께와 일치하지 않습니다;
• 레이저 커팅 라인 속도가 너무 빨라서 라인 속도를 줄이기 위해 작동 제어가 필요합니다.

또한, L3030의 경우 레이저 절단기 5mm 이상의 탄소강판을 절단하려면 7.5인치 초점 거리의 레이저 렌즈를 교체해야 합니다.

6. 저탄소강 절삭 중 이상 스파크에 대한 솔루션

이러한 상황은 절단 섹션의 부드러움과 부품의 가공 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

이 경우 다른 모든 매개변수가 정상인 경우 다음 사항을 고려해야 합니다: 레이저 헤드 노즐(노즐)의 마모 - 노즐을 적시에 교체해야 합니다.

새 노즐을 교체할 수 없는 경우 절단 작업 가스의 압력을 높여야 하며 노즐과 레이저 헤드 연결부의 나사산이 느슨합니다.

절단은 즉시 일시 중지하고 레이저 헤드의 연결 상태를 확인한 후 스레드를 올바르게 다시 체결해야 합니다.

7. 레이저 커팅 가공 중 피어싱 포인트 선택

레이저 절단 가공 시 레이저 빔의 작동 원리는 다음과 같습니다: 이 과정에서 연속 레이저 조사 후 재료 중앙에 구멍이 생깁니다. 그런 다음 이 피트는 동축 작업 기류에 의해 빠르게 제거되어 재료에 구멍이 생깁니다.

이 구멍은 레이저 빔이 윤곽 절단을 시작하는 와이어 커팅의 나사 구멍과 유사합니다.

일반적으로 비행 광학 경로 레이저 빔의 경로 방향은 가공 부품의 절단 윤곽의 접선 방향에 수직입니다.

따라서 레이저 빔이 강판을 관통하기 시작하는 순간부터 부품의 윤곽 절단에 들어갈 때까지 90° 회전하는 벡터 방향의 절단 속도에 상당한 변화가 있습니다.

방향이 절단 윤곽의 접선과 수직에서 윤곽과 일치하는 각도, 즉 윤곽 접선과 0°의 각도로 바뀝니다. 레이저 빔의 벡터 방향이 단시간에 이렇게 빠르게 바뀌면 가공된 소재의 절단 표면이 다소 거칠어집니다.

따라서 레이저 커팅을 사용하여 부품을 가공할 때는 이러한 측면을 고려해야 합니다.

일반적으로 설계에 부품의 절단 표면에 대한 거칠기 요구 사항이 없는 경우 레이저 절단 프로그래밍 중에 수동 조정이 필요하지 않습니다. 제어 소프트웨어가 자동으로 피어싱 포인트를 생성할 수 있습니다.

그러나 설계에 가공 부품의 절단 표면에 더 높은 수준의 거칠기가 필요한 경우 이 문제를 해결해야 합니다.

일반적으로 레이저 절단 절차를 프로그래밍하는 동안 레이저 빔의 시작 위치에 대한 수동 조정, 즉 피어싱 포인트의 수동 제어가 필요합니다.

레이저 프로그램에서 원래 생성된 피어싱 포인트는 가공된 부품의 표면 정확도 요구 사항을 충족하기 위해 적절한 위치로 이동해야 합니다.

그림 1과 같이 이 부품에 아크의 정밀도가 필요한 경우 레이저 절단 프로그램의 시작점(피어싱 포인트)은 B와 D가 아닌 A와 C에 설정해야 하지만, 이 부품에 필요한 정밀도가 직선 모서리에만 필요한 경우 레이저 절단 프로그램의 시작점은 A와 C가 아닌 B와 D에 설정해야 합니다.

그림 2와 같이 이 구성 요소의 설계에 아크의 정밀도가 필요한 경우 레이저 절단 프로그램의 시작점(피어싱 포인트)은 포인트 D에만 설정할 수 있습니다.

그러나 부품이 직선 모서리에만 정밀도가 필요한 경우 레이저 절단 프로그램을 만들 때 시작점(피어싱 포인트)으로 D가 아닌 다른 지점을 선택할 수 있습니다.

레이저 절단 판금 부품 는 첨단 제조 기술입니다. 개발 주기와 금형 제조 비용을 크게 줄일 뿐만 아니라 품질과 생산 효율을 향상시켜 제조 산업의 기술 및 장비 혁신을 촉진합니다.

실제 적용에 있어서는 지속적으로 경험을 축적하고 이해를 심화하며 연습하는 것이 필수적입니다. 그래야만 이 새로운 기술이 생산성 향상에 기여할 수 있습니다.