레이저 절단 다양한 산업 분야에서 재료를 절단하고 성형하는 데 널리 사용되는 정밀하고 효율적인 제조 공정입니다. 집속된 레이저 빔을 사용하여 재료를 녹이거나, 태우거나, 기화시켜 깨끗하고 정확한 절단을 생성합니다. 이 방법은 기존 절단 기술에 비해 높은 정밀도, 빠른 속도, 복잡한 형상 절단 능력 등 수많은 장점을 제공합니다. 이 글에서는 레이저 절단의 원리, 다양한 유형, 주요 특성, 그리고 금속에 대한 적용 분야에 대해 살펴보겠습니다.
레이저 절단의 원리
레이저 절단은 고출력 밀도 레이저 빔을 집속하여 가공물 표면을 스캔하고, 매우 짧은 시간 안에 재료를 수천에서 수만 섭씨 온도까지 국부적으로 가열합니다. 이렇게 조사된 재료는 빠르게 용융, 기화, 연마되거나 발화점에 도달합니다. 동시에 빔과 동축인 고속 기류를 사용하여 용융된 재료를 불어내고 가공물을 절단하여 재료 절단 목적을 달성합니다. 불어낸 가스와 절단된 재료가 열 반응을 일으키면 이 반응은 절단에 필요한 추가 에너지를 제공합니다. 기류는 또한 절단 표면을 냉각하고 열 영향부를 줄이며 초점 거울이 오염되지 않도록 하는 기능도 합니다. 레이저 절단은 열 절단 공정입니다.
절단에 CO2 레이저를 사용하든 Nd:YAG 레이저를 사용하든 원리는 기본적으로 동일합니다. 실제 적용에서는 레이저 절단 헤드에 렌즈를 설치하여 레이저를 매우 작은 초점(스팟)에 집중시킵니다. 이 초점은 출력 밀도가 매우 높고, 초점은 가공물 표면에 맞춰져 절단되는 재료를 용융 또는 기화시킵니다.
레이저 절단 공정은 절단면 끝부분인 표면에서 발생하는데, 이를 삭마 전면(ablation front)이라고 합니다. 레이저와 기류가 이 지점에서 절단면으로 진입하면, 레이저 에너지의 일부는 삭마 전면에 흡수되고, 일부는 절단면을 통과하거나 삭마 전면을 통해 절단면으로 반사됩니다. 삭마 전면은 흡수된 레이저와 절단 과정 중 발생하는 발열 반응에 의해 가열, 용융 또는 기화되며, 기류에 의해 날아갑니다. 열의 일부는 열전도를 통해 모재로 전달되거나, 복사 손실 및 대류 열전달을 통해 기류에 의해 제거됩니다.
레이저 절단에서 중요한 요소 중 하나는 가공물 절단면의 절삭면(ablation front)에서 입사 레이저가 흡수되는 정도이며, 이는 효과적인 레이저 절단의 기초가 됩니다. 레이저의 흡수율은 레이저의 편광, 모드, 수렴각뿐만 아니라 절삭면의 모양과 경사, 재료의 특성, 그리고 산화 정도에 의해 결정됩니다.
레이저 절단은 고에너지 레이저를 사용하여 절단 부위의 재료를 녹이거나 기화시킨 후, 고속 보조 기류를 이용하여 재료를 불어내 절단을 완료합니다. 레이저 절단의 출력 밀도는 10^4~10^5W/cm²에 달할 수 있습니다. 레이저 소스는 일반적으로 2~2W의 작동 출력을 가진 CO500 레이저 빔을 사용합니다. 이 출력은 많은 가정용 전기 히터에 필요한 출력보다 낮지만, 레이저는 렌즈와 반사경을 통해 매우 작은 영역에 집중됩니다. 고농도의 에너지는 재료를 국부적으로 빠르게 가열하고 기화시킬 수 있습니다.
또한, 에너지가 매우 집중되어 있어 재료의 다른 부분으로 전달되는 열량이 매우 적어 변형이 거의 없거나 전혀 없습니다. 레이저를 사용하면 복잡한 형상도 매우 정밀하게 절단할 수 있으며, 절단된 재료는 추가 가공이 필요하지 않습니다. 고에너지 CO2 레이저는 두께 25mm의 탄소강판을 절단할 수 있지만, 고품질 절단을 위해서는 일반적으로 판 두께가 10mm를 넘지 않아야 합니다.
레이저 절단의 분류
레이저 절단은 보조 가스를 사용하여 용융 또는 기화된 재료를 제거하거나, 보조 가스 없이 수행할 수 있습니다. 사용되는 보조 가스에 따라 레이저 절단은 기화 절단, 용융 절단, 산화 플럭스 절단, 제어 파괴 절단의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 기화절단
고에너지 밀도 레이저 빔으로 가공물을 가열하면 재료 표면 온도가 급격히 상승하여 매우 짧은 시간 안에 비등점에 도달합니다. 이는 열전도로 인한 용융을 방지하기에 충분한 시간입니다. 재료는 기화되기 시작하고, 재료의 일부는 증기로 증발하여 사라집니다. 증기는 매우 빠르게 배출됩니다. 증기가 배출되는 동시에, 재료의 일부는 보조 가스 흐름에 의해 절단면 하단에서 분출물 형태로 떨어져 나가 재료에 절취선을 형성합니다. 기화 절단 과정에서 증기는 용융 입자를 흡수하고 파편을 씻어내어 구멍을 형성합니다.
기화 과정에서 재료의 약 40%는 증기로 사라지고, 60%는 용융된 물방울 형태로 기류에 의해 제거됩니다. 재료의 기화열은 일반적으로 매우 크기 때문에 레이저 기화 절단에는 높은 전력과 출력 밀도가 필요합니다. 목재, 탄소 재료, 일부 플라스틱과 같이 녹일 수 없는 재료는 이 방법으로 절단 및 성형됩니다. 레이저 기화 절단은 주로 매우 얇은 금속 재료와 비금속 재료(예: 종이, 천, 목재, 플라스틱, 고무 등)의 절단에 사용됩니다.
(2) 용융절단
금속 재료는 레이저 빔으로 가열하여 용융됩니다. 입사 레이저 빔의 출력 밀도가 특정 값을 초과하면 빔 내부의 재료가 증발하여 구멍을 형성합니다. 이 작은 구멍이 형성되면 입사 빔의 모든 에너지를 흑체로서 흡수합니다. 작은 구멍은 용융 금속 벽으로 둘러싸여 있으며, 빔과 동축인 노즐을 통해 비산화성 가스(Ar, He, N 등)를 분사합니다. 가스의 강한 압력을 이용하여 구멍 주변의 액체 금속을 방출합니다.
가공물이 이동함에 따라 작은 구멍이 절단 방향으로 동기적으로 이동하여 절개를 형성합니다. 레이저 빔은 절개면의 앞쪽 가장자리를 따라 계속 조사되고, 용융된 재료는 절개면에서 연속적으로 또는 맥동 방식으로 분사됩니다. 레이저 용융 절단은 금속을 완전히 기화시킬 필요가 없으며, 필요한 에너지는 기화 절단의 1/10에 불과합니다. 레이저 용융 절단은 주로 스테인리스강, 티타늄, 알루미늄 및 그 합금과 같이 산화되기 어렵거나 활성 금속인 일부 재료를 절단하는 데 사용됩니다.
(3) 산화플럭스 절단
원리는 산소-아세틸렌 절단과 유사합니다. 레이저를 예열 열원으로 사용하고 산소 또는 기타 활성 가스를 절단 가스로 사용합니다. 한편으로는 분사된 가스가 절단된 금속과 반응하여 다량의 산화열을 방출하고, 다른 한편으로는 용융된 산화물과 용탕을 반응 구역 밖으로 불어내 금속에 절개를 형성합니다. 절단 과정에서 산화 반응으로 다량의 열이 발생하기 때문에 레이저 산소 절단에 필요한 에너지는 용융 절단의 1/2에 불과하며, 절단 속도는 레이저 기화 절단 및 용융 절단보다 훨씬 빠릅니다.
산화 플럭스 절단의 기본 원리는 다음과 같습니다.
①산소 또는 기타 활성 가스를 사용합니다. 레이저 빔 조사 시 재료 표면이 발화 온도까지 빠르게 가열되고, 산소와 격렬한 연소 반응이 일어나 다량의 열이 방출됩니다. 이 열의 작용으로 재료 내부에 증기로 채워진 작은 구멍들이 형성되고, 이 작은 구멍들은 용융 금속 벽으로 둘러싸여 있습니다.
② 연소 물질을 슬래그로 이송하여 산소와 금속의 연소 속도를 조절합니다. 산소 유량이 높을수록 연소 화학 반응과 슬래그 제거 속도가 빨라집니다. 산소 유량이 높을수록 더 좋습니다. 유량이 너무 빠르면 절단면 출구에서 반응 생성물(즉, 금속 산화물)이 빠르게 냉각되어 절단 품질에 좋지 않기 때문입니다.
③ 산화 플럭스 절단 공정에는 레이저 조사 에너지와 산소와 금속의 화학 반응으로 생성되는 열에너지, 두 가지 열원이 있습니다. 강철 절단 시 산화 반응으로 발생하는 열은 절단에 필요한 총 에너지의 약 60%를 차지합니다. 불활성 가스와 비교했을 때, 산소를 보조 가스로 사용하면 더 높은 절단 속도를 얻을 수 있습니다.
④ 두 개의 열원을 사용하는 산화 플럭스 절단 공정에서 산소의 연소 속도가 레이저 빔의 이동 속도보다 빠르면 절단면이 넓고 거칠어집니다. 반면, 레이저 빔의 이동 속도가 산소의 연소 속도보다 빠르면 절단면이 좁고 매끄럽습니다. 레이저 산화 플럭스 절단은 주로 강철 절단에 사용되며 가장 널리 사용되는 절단 방법입니다.
(4) 제어된 파단 절단
열에 쉽게 손상되는 취성 재료의 경우, 고에너지 밀도 레이저 빔을 사용하여 취성 재료 표면을 스캔하여 가열 시 작은 홈을 증발시킵니다. 그런 다음 일정 압력을 가하여 재료를 가열하고, 레이저 빔을 사용하여 고속 제어 가능한 절단을 수행합니다. 취성 재료는 작은 홈을 따라 균열이 발생합니다. 이 절단 공정의 원리는 레이저 빔이 취성 재료의 국소 영역을 가열하여 해당 영역에 큰 열 구배와 심각한 기계적 변형을 유발하여 재료에 균열을 발생시키는 것입니다. 열 구배가 균형을 유지하는 한, 레이저 빔은 균열을 유도하여 원하는 방향으로 균열을 생성하고 확장할 수 있습니다.
제어 파괴는 레이저 홈 가공으로 생성된 가파른 온도 분포를 이용하여 취성 재료에 국부적인 열응력을 발생시켜 재료가 작은 홈을 따라 파괴되도록 하는 기술입니다. 이 제어 파괴 절단은 날카로운 모서리나 모서리 슬릿을 절단하는 데 적합하지 않습니다. 또한, 매우 크고 닫힌 형상을 성공적으로 절단하는 것도 쉽지 않습니다. 제어 파괴 절단은 절삭 속도가 빠르고 과도한 출력을 필요로 하지 않습니다. 과도한 출력이 필요하면 가공물 표면이 녹아 슬릿 가장자리가 손상될 수 있습니다. 주요 제어 매개변수는 레이저 출력과 스팟 크기입니다.
레이저 절단의 특징
레이저 절단 기술은 다른 열 절단 방식에 비해 확실한 장점을 가지고 있습니다. 일반적인 특징은 빠른 절단 속도와 높은 품질입니다. 구체적인 특징은 다음과 같습니다.
(1) 절단 품질이 좋다
작은 레이저 스팟, 높은 에너지 밀도 및 빠른 절단 속도로 인해 레이저 절단은 우수한 절단 품질을 달성할 수 있습니다.레이저 절단 절개는 좁고 절단된 부품의 치수 정확도는 ±0.05mm에 도달할 수 있습니다.절단면은 매끄럽고 아름다우며 표면 거칠기는 수십 미크론에 불과합니다(일반적으로 Ra는 12.5~25um).레이저 절단은 마지막 공정으로 사용될 수도 있습니다.절단된 이음매는 일반적으로 용접 전에 다시 가공할 필요가 없으며 부품을 바로 사용할 수 있습니다.소재가 레이저 절단된 후 열영향부의 폭이 매우 작고 절단 근처 소재의 성능에 거의 영향을 미치지 않습니다.또한, 공작물 변형이 작고 절단 정확도가 높으며 절단 이음매의 기하학적 모양이 좋으며 절단 이음매의 단면 모양이 비교적 규칙적인 직사각형 모양을 나타냅니다.
(2) 높은 절단 효율
레이저의 투과 특성으로 인해 레이저 절단기에는 일반적으로 여러 대의 CNC 작업대가 장착되어 있으며, 전체 절단 공정은 CNC로 완벽하게 제어됩니다. 작업 중에는 CNC 프로그램만 변경하여 다양한 형상의 부품 절단에 적용할 수 있으며, 2차원 절단과 3차원 절단을 모두 수행할 수 있습니다.
(3) 빠른 절단 속도
2kW 레이저 출력으로 1.2mm 두께의 저탄소강판을 절단할 경우, 절단 속도는 분당 600cm에 달할 수 있으며, 5mm 두께의 폴리프로필렌 수지판을 절단할 경우, 절단 속도는 분당 1200cm에 달할 수 있습니다. 8kW 레이저 출력으로 2mm 두께의 탄소강판을 절단할 경우, 절단 속도는 분당 1.6m, 2mm 두께의 스테인리스강판을 절단할 경우, 절단 속도는 분당 3.5m입니다. 열영향부가 작고 변형도 매우 적습니다. 레이저 절단 시 소재를 고정하거나 고정할 필요가 없어 공구 및 고정 장치 비용을 절감하고, 적재 및 하역에 필요한 보조 시간을 절약할 수 있습니다.
(4) 깨끗하고 안전하며 오염이 없음
레이저 절단 시 절단 토치는 가공물에 닿지 않으므로 공구 마모가 발생하지 않습니다. 다양한 형상의 부품을 가공할 때 "공구"를 교체할 필요 없이 레이저 출력 매개변수만 변경하면 됩니다. 레이저 절단 공정은 소음과 진동이 적고 오염이 없어 작업자의 작업 환경을 크게 개선합니다.
(5) 다양한 절단소재
산소-아세틸렌 절단 및 플라즈마 절단과 비교하여 레이저 절단은 금속, 비금속, 금속 기반 및 비금속 기반 복합 재료, 가죽, 목재, 섬유 등 다양한 재료를 절단할 수 있습니다. 재료마다 고유한 열물성 및 레이저 흡수율 차이로 인해 레이저 절단 적응성이 다릅니다.
레이저 절단의 단점은 레이저 출력과 장비 크기의 제한으로 인해 중간 두께 및 얇은 두께의 판재와 파이프만 절단할 수 있다는 점입니다. 또한, 작업물의 두께가 증가할수록 절단 속도가 현저히 감소합니다. 레이저 절단 장비는 가격이 비싸고 일회성 투자 비용이 많이 듭니다.
절단 정확도와 표면 거칠기 측면에서 CO2 레이저 절단은 전기 가공을 능가하지 못하지만, 절단 두께 측면에서는 화염 및 플라즈마 절단 수준에 도달하기 어렵습니다. 그러나 위에서 언급한 상당한 장점들은 CO2 레이저 절단이 일부 기존 절단 방식, 특히 다양한 비금속 재료의 절단을 대체하고 있으며, 현재도 대체하고 있음을 입증하기에 충분합니다. COXNUMX 레이저 절단은 빠르게 발전하고 있으며 점점 더 널리 사용되고 있는 첨단 가공 방식입니다.
레이저 절단의 적용 범위
산업 생산 분야에서 레이저 절단 기술은 레이저 가공에 가장 널리 사용되는 가공 방법 중 하나로, 전체 재료 레이저 가공 응용 분야의 약 60%를 차지합니다.
대부분의 레이저 절단기는 CNC 프로그램으로 제어되거나 절단 로봇으로 제작됩니다. 정밀 가공 방식인 레이저 절단은 얇은 금속판의 500차원 또는 XNUMX차원 절단을 포함하여 거의 모든 소재를 절단할 수 있습니다. 레이저 절단은 전기 제조, 운송 기계, 석유 화학, 자동차 제조, 엔지니어링 기계, 의료 장비, 장식, 포장 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 자동차 제조 분야에서는 자동차 탑윈도우와 같은 공간 곡선을 위한 레이저 절단 기술이 널리 사용되고 있습니다. 독일 폭스바겐은 XNUMXW 레이저를 사용하여 복잡한 차체 패널과 다양한 곡선 부품을 절단합니다.
항공우주 분야에서 레이저 절단 기술은 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 니켈 합금, 크롬 합금, 스테인리스강, 산화베릴륨, 복합 재료, 플라스틱, 세라믹, 석영 등 특수 항공 소재의 절단에 주로 사용됩니다. 레이저 절단으로 가공되는 항공우주 부품에는 엔진 화염관, 티타늄 합금 박벽 케이싱, 항공기 프레임, 티타늄 합금 외판, 날개 길이, 꼬리 날개 패널, 헬리콥터 메인 로터, 우주왕복선 세라믹 단열 타일 등이 있습니다.
레이저 절단 기술은 비금속 재료 분야에서도 널리 사용됩니다. 레이저 절단에 필요한 전력은 비교적 낮습니다. 일반적으로 2kW 미만의 연속 CO1 레이저는 얇은 소재를 절단하는 데 충분합니다. 질화규소, 세라믹, 석영 등과 같이 경도가 높고 취성이 높은 재료뿐만 아니라 천, 종이, 플라스틱판, 고무, 가죽 등과 같은 유연한 재료도 절단할 수 있습니다. 예를 들어, 의류 절단에 레이저를 사용하면 의류 소재를 10%에서 12%까지 절약하고 효율성을 3배 이상 향상시킬 수 있습니다.
레이저 빔의 에너지 밀도는 전자 빔보다 약간 낮으며, 두 에너지 빔의 절단 성능은 기본적으로 동일합니다. 전자 빔 절단과 비교했을 때, 레이저 절단은 대기압 환경에서 최대 25mm 두께의 금속을 절단할 수 있으며, 자동 절단 장비를 사용하여 매우 빠른 속도로 절단할 수 있습니다. 절개 부위는 매우 좁고, 절개 각도는 거의 수직이며, 절개 품질이 매우 우수합니다.
위의 응용 프로그램 외에도, 컷팅 또한 다음과 같이 적용 분야를 지속적으로 확장하고 있습니다.
① 3D 레이저 절단 시스템을 활용하거나 산업용 로봇을 구성하여 공간곡선을 절단하고, 다양한 3D 절단 소프트웨어를 개발하여 도면 작성부터 부품 절단까지의 공정을 가속화합니다.
② 생산 효율 향상을 위해 다양한 특수 절단 시스템, 소재 이송 시스템, 리니어 모터 구동 시스템 등이 연구 개발되고 있으며, 현재 절단 시스템의 절단 속도는 100m/min을 넘어섰습니다.
③ 엔지니어링 기계, 조선업 등의 응용 확대를 위해 저탄소강판 절단 두께가 30mm를 초과하였으며, 저탄소강판을 질소로 절단하는 공정기술을 특별히 연구하여 후판의 절단품질을 향상시키고 있습니다.
CO2 레이저 절단의 응용 분야를 확대하고 새로운 응용 분야에서 일부 기술적 문제를 해결하는 것은 여전히 엔지니어링 및 기술 인력에게 중요한 주제입니다.
다양한 금속 소재의 레이저 절단
(1) 금속 재료의 레이저 절단 거의 모든 금속 재료는 상온에서 적외선 에너지에 대한 높은 반사율을 갖지만, 원적외선 대역(2um)의 빔을 방출하는 CO10.6 레이저는 많은 금속의 레이저 절단에 성공적으로 사용되고 있습니다. 금속 재료는 10.6um 레이저 빔에 대한 흡수율이 낮아 초기 흡수율이 0.5%~10%에 불과합니다. 용융 상태에서는 대부분의 금속의 흡수율이 급격히 증가하여 일반적으로 60%~80%까지 증가합니다.
① 탄소강. 레이저 절단 탄소강판의 두께는 최대 25mm까지 가능합니다. 산화 플럭스 절단기로 절단된 탄소강판의 슬릿은 만족스러운 폭 범위 내에서 조절 가능하며, 박판의 슬릿은 약 0.1mm까지 좁힐 수 있습니다.
② 합금강. 대부분의 합금 구조강과 합금 공구강은 레이저 절단으로 우수한 절삭날 품질을 얻을 수 있습니다. 산소를 가공 가스로 사용하면 절삭날이 약간 산화됩니다. 최대 4mm 두께의 판재는 고압 절단을 위한 가공 가스로 질소를 사용할 수 있습니다. 이 경우 절삭날은 산화되지 않습니다. 두께가 10mm를 초과하는 판재의 경우, 레이저에 특수 판을 사용하고 가공 중 가공물 표면에 오일을 도포하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 고강도 강의 경우, 공정 변수를 적절히 제어하면 슬래그가 없는 직선 절삭날을 얻을 수 있습니다. 그러나 텅스텐을 함유한 고속 공구강과 열간 단조용 금형강의 경우 레이저 절단 중 용융 및 슬래그가 발생하기 쉽습니다.
③ 스테인리스강. 레이저 절단은 주로 스테인리스강 박판을 생산하는 제조 산업에 효과적인 가공 방법입니다. 레이저 절단 열 입력을 엄격하게 제어하면 절삭날의 열 영향부 폭을 제한하여 스테인리스강의 우수한 내식성을 확보할 수 있습니다. 절삭날 산화가 문제가 되지 않을 때는 산소를 사용할 수 있으며, 질소를 사용하면 산화 및 버(burr) 없는 절삭날을 얻을 수 있으며 추가 처리가 필요하지 않습니다. 판 표면에 유막을 형성하면 가공 품질을 저하시키지 않고도 더 나은 천공 효과를 얻을 수 있습니다.
④ 알루미늄 및 그 합금. 알루미늄 및 그 합금의 레이저 절단은 용융 절단 메커니즘에 속합니다. 사용되는 보조 가스는 주로 절단 영역에서 용융된 제품을 불어내는 데 사용되며, 일반적으로 양호한 절단 품질을 얻을 수 있습니다. 일부 알루미늄 합금의 경우 절단 표면에 입계 미세 균열이 발생하지 않도록 주의해야 합니다. 알루미늄 합금은 높은 반사율과 우수한 열전도도를 가지고 있지만, 합금 종류와 레이저 출력에 따라 두께 6mm 미만의 알루미늄 재료도 레이저 절단을 사용하여 절단할 수 있습니다. 산소를 사용하면 절단 표면이 거칠고 단단하며, 질소를 사용하면 절단 표면이 매끄럽습니다. 순수 알루미늄은 절단하기가 매우 어렵습니다. 시스템에 "반사 흡수" 장치가 설치되어 있어야만 절단할 수 있으며, 그렇지 않으면 반사로 인해 광학 부품이 손상됩니다.
⑤ 구리 및 그 합금. 순수 구리(적동)는 높은 반사율 때문에 CO2 레이저 빔으로 절단할 수 없습니다. 황동(구리 합금)은 더 높은 레이저 출력으로 절단해야 합니다. 공기 또는 산소를 보조 가스로 사용하며, 더 얇은 판도 절단할 수 있습니다. 순수 구리와 황동은 모두 높은 반사율과 매우 우수한 열전도도를 가지고 있습니다. 두께가 1mm 미만인 황동판은 질소로 절단할 수 있으며, 두께가 2mm 미만인 구리판은 절단할 수 있지만, 산소를 처리 가스로 사용해야 합니다. 순수 구리와 황동은 시스템에 "반사 흡수" 장치가 설치된 경우에만 절단할 수 있습니다. 그렇지 않으면 반사로 인해 광학 부품이 손상될 수 있습니다.
⑥티타늄 및 그 합금. 순수 티타늄은 집속된 레이저 빔에 의해 변환된 열 에너지를 매우 잘 결합시킬 수 있습니다. 산소를 보조 가스로 사용하면 화학 반응이 격렬하고 절단 속도가 빠르지만, 절삭날에 산화막이 생성되기 쉽고, 이는 오버버닝을 유발할 수 있습니다. 공기를 보조 가스로 사용하면 절단 품질을 보장할 수 있습니다. 항공기 제조 산업에서 일반적으로 사용되는 티타늄 합금 레이저 절단 품질은 우수합니다. 절단면 하단에 약간의 끈적끈적한 슬래그가 남지만 쉽게 제거할 수 있습니다. 티타늄 판은 제논과 질소를 가공 가스로 사용하여 절단합니다.
⑦ 니켈 기반 합금. 고온 합금으로도 알려져 있으며, 다양한 종류가 있으며, 대부분 레이저 산화 및 플럭스 절단이 가능합니다.
절단 품질이 좋습니다. 레이저 절단 장비는 4mm 이하의 스테인리스 강판을 절단할 수 있으며, 레이저 빔에 산소를 첨가하면 25mm 두께의 탄소강판을 절단할 수 있습니다. 하지만 산소 절단 후 절단 표면에 얇은 산화막이 형성됩니다. 레이저 절단의 최대 두께는 30mm까지 가능하지만, 절단된 부분의 치수 오차가 큽니다.
재료의 레이저 빔 흡수율은 가열 초기 단계에서 중요한 역할을 합니다. 공작물 내부에 작은 구멍이 생기면, 이 작은 구멍의 흑체 효과로 인해 재료가 빔을 거의 100% 흡수하게 됩니다. 레이저 절단 작업에서는 재료 표면 상태가 빔 흡수율에 미치는 영향을 활용하여 재료의 절단 성능을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 표면에 흡수성 재료 층을 코팅하면 절단 속도를 크게 높일 수 있습니다.
