파이버 레이저 커팅 머신이란 무엇입니까?

파이버 레이저 커팅 머신 레이저 빔의 높은 에너지 밀도를 이용하여 재료를 절단하는 장치입니다. 광학 시스템을 통해 레이저를 매우 미세한 고에너지 빔으로 집중시켜 작업물 표면에 조사하여 재료를 즉시 용융, 기화 또는 발화점에 도달하게 합니다. 동시에 빔과 동축으로 고속 기류를 이용하여 용융된 재료를 불어내 절단을 수행합니다.

1.파이버 레이저 절단기는 어떻게 작동합니까?

파이버 레이저 커팅 머신 는 주로 판을 원하는 형상의 가공물로 절단하는 데 사용되는 레이저 가공 공작 기계입니다. 레이저 빔의 열에너지를 이용하여 절단하는 장치입니다.
레이저 절단은 레이저 빔이 가공물 표면에 조사될 때 방출되는 에너지를 이용하여 가공물을 용융 및 증발시켜 절단 및 조각하는 기술입니다. 고정밀, 빠른 절단 속도, 절단 패턴 제한 없음, 재료 절감을 위한 자동 조판, 매끄러운 절단, 낮은 가공 비용 등의 특징을 가지고 있습니다. 레이저 절단은 기존 절단 공정 장비를 점진적으로 개선하거나 대체할 것입니다.

영어: laser의 원래 중국어 이름은 "laser"이며 영어 이름 LASER의 음역입니다. 영어 단어 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation의 각 단어의 첫 글자로 구성된 약어입니다. 이는 "유도 방출 복사에 의한 빛 증폭"을 의미합니다. "유도 방출 복사"란 무엇입니까? 이는 위대한 과학자 아인슈타인이 1916년에 제안한 새로운 이론 세트에 기반합니다. 이 이론은 물질을 구성하는 원자에는 서로 다른 에너지 준위에 분포된 서로 다른 수의 입자(전자)가 있다고 말합니다. 고에너지 준위의 입자가 특정 광자에 의해 자극을 받으면 고에너지 준위에서 저에너지 준위로 점프(전이)합니다. 이때 자극한 빛과 같은 성질의 빛을 방출하며 특정 조건에서 약한 빛이 강한 빛을 자극할 수 있습니다. 이를 "유도 방출 복사에 의한 빛 증폭" 또는 줄여서 레이저라고 합니다. 레이저는 높은 밝기, 높은 방향성, 높은 단색성, 높은 응집성이라는 XNUMX가지 주요 특징을 가지고 있습니다.
레이저의 고휘도: 고체 레이저의 밝기는 최대 1011⁻¹⁻W/cm²Sr에 달합니다. 또한, 고휘도 레이저 빔은 렌즈로 초점을 맞춘 후 초점 근처에서 수천 도에서 수만 도에 달하는 고온을 발생시켜 거의 모든 재료를 가공할 수 있습니다.
레이저의 높은 지향성: 레이저의 높은 지향성은 장거리에 걸쳐 효과적인 전송을 가능하게 하는 동시에 매우 높은 출력 밀도로 초점을 맞출 수 있도록 합니다. 이 두 가지 모두 레이저 가공에 중요한 조건입니다.
레이저의 높은 단색성: 레이저의 매우 높은 단색성으로 인해 빔을 초점에 정확하게 집중시키고 매우 높은 전력 밀도를 얻을 수 있습니다.
레이저의 높은 결맞음성: 결맞음은 주로 광파의 여러 부분 간의 위상 관계를 설명합니다. 위에서 설명한 레이저의 고유한 특성 덕분에 산업 공정에 널리 사용되고 있습니다.
레이저는 레이저 용접, 레이저 절단, 레이저 드릴링(사선 구멍, 다양한 구멍, 석고 드릴링, 코르크 종이 드릴링, 강판 드릴링, 포장 및 인쇄 드릴링 등), 레이저 담금질, 레이저 열처리, 레이저 마킹, 유리 조각, 레이저 미세 조정, 레이저 평판 인쇄, 레이저 필름 제작, 레이저 박막 가공, 레이저 패키징, 레이저 수리 회로, 레이저 배선 기술, 레이저 세척 등에 널리 사용되고 있습니다.

2. 파이버 레이저 절단기의 주요 구성 요소는 무엇입니까?

파이버 레이저 절단기는 "레이저 생성 - 광 전송 - 기계 구동 - 지능형 제어 - 보조 가스"의 5가지 시스템의 조화로운 작동을 통해 에너지 생성부터 정밀 절단까지 전 과정을 구현합니다. 다양한 소재와 정밀성 요구 사항에 따라 장비 구성(예: 레이저 출력, 제어 시스템 정확도, 보조 가스 종류)이 달라지며, 베드 구조와 안전 시스템은 장비의 안정적인 작동을 보장하는 기반이 됩니다.

2.1 레이저 송신기: 다양한 작동 원리에 따라 CO2 레이저(비금속 및 일부 금속 재료에 적합), 파이버 레이저(높은 금속 절단 효율), YAG 레이저(주로 펄스 절단) 등으로 구분할 수 있습니다. 레이저의 출력은 절단 두께와 속도를 결정합니다. 예를 들어, 파이버 레이저의 출력은 일반적으로 1000W에서 20000W입니다. 2.2 서보 모터: 제어 시스템의 명령을 수신하고, 가이드 레일을 구동하여 고속 정밀 위치 결정 및 보간 이동(예: 서보 모터 속도는 분당 수천 회전에 달할 수 있음)을 구현합니다. 기어, 랙 또는 동기 벨트를 통해 각 축에 모터 동력을 전달하여 원활한 이동을 보장합니다.
2.3 냉각기: 레이저는 작업 시 많은 열을 발생하므로 장비의 과열 및 손상을 방지하기 위해 물 냉각 또는 공랭으로 냉각해야 합니다(예: 물 냉각기는 순수를 순환시켜 열을 제거합니다).
2.4 컨트롤러: 다양한 시스템의 작업을 조정하고 절단 프로그램을 실행합니다. 장비의 "두뇌" 역할을 합니다. Beckhoff, Haibao, 국내 Baichu와 같은 일반적인 시스템은 CAD/CAM 도면 가져오기, 절단 경로 생성, 모터 동작 및 레이저 출력 제어를 지원합니다. HCI(인간-컴퓨터 상호작용 인터페이스)는 전력, 속도, 가스 압력 등의 매개변수를 입력하고 작동 상태를 모니터링하는 데 사용됩니다. 위치 센서(절단 헤드 좌표 감지), 온도 센서(장비 상태 모니터링), 충돌 센서(절단 헤드와 재료 충돌 방지) 등을 통해 장비의 안전한 작동을 보장합니다.
2.5 보조가스: 산소(연소지원, 탄소강 절단에 사용), 질소(보호, 스테인리스강/알루미늄 합금에 사용), 압축공기(저렴, 얇은 소재에 적합) 등 재료에 따라 가스 종류를 선택합니다.

3. 파이버 레이저 절단기의 종류는 무엇입니까?

3.1 파이버 레이저 절단기: 파이버 레이저와 희토류 도핑 파이버를 이득 매질로 사용하여 광전 변환 효율이 30% 이상(기존 CO₂ 레이저는 약 10%에 불과)입니다. 파장은 1.06μm이며, 금속 재료(특히 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 합금)에 대한 높은 흡수율과 빠른 절단 속도(예: 1mm 탄소강 절단 속도는 분당 10m 이상)를 자랑합니다.
3.2 CO₂ 파이버 레이저 절단기: 이 레이저는 CO₂ 가스를 작동 매체로 사용하며, 파장은 10.6μm입니다. 비금속 재료(예: 아크릴, 목재, 천)에 대한 흡수율이 높지만, 금속 절단 효율은 파이버 레이저보다 낮습니다. 출력 범위는 500W~20000W로 넓으며, 고출력 모델은 두꺼운 금속(예: 20mm 이상의 탄소강)을 절단할 수 있지만 에너지 소비량이 높습니다.
3.3 YAG 파이버 레이저 절단기: 파장 1.06μm의 고체 YAG(이트륨 알루미늄 가넷) 레이저를 사용하며, 주로 펄스 모드(높은 피크 전력)로 작동하고 연속 출력이 낮습니다(보통 ≤2000W). 광섬유를 통해 레이저를 전송할 수 있고 유연성이 뛰어나지만 광전 변환 효율이 낮고(약 3~5%) 수냉 시스템이 필요합니다.

3.4 다양한 유형의 파이버 레이저 절단기 비교표

파이버 레이저 절단기에는 다양한 종류가 있습니다. 선택 시 소재 종류(금속/비금속), 두께, 가공 정확도, 생산 효율, 그리고 예산을 고려해야 합니다. 예를 들어, 금속 가공에는 파이버 레이저 절단기가, 비금속 가공에는 CO2 레이저가, 정밀 부품 가공에는 초고속 레이저 또는 XNUMX차원 장비가 필요합니다. 기술 발전으로 고출력, 지능형, 다기능 통합(예: 파이프 및 플레이트 통합 절단)이 주류를 이루고 있습니다.

4. CNC 파이버 레이저 절단기를 작동하는 방법은 무엇입니까?

4.1. 정상적인 시작 및 종료 프로세스
시동 단계: 먼저 전압 안정기를 시동한 다음 수냉식, 공기 압축기, 냉각 건조기, CNC, 레이저 및 질소 실린더(압력 제어 밸브는 약 0.5MKA)를 켜고 마지막으로 조작 패널을 엽니다.시동 초기에는 비상 정지가 해제되고 알람이 해제되었는지 확인하기 위해 원점 복귀 작업을 수행한 다음 원점 복귀를 시작해야 합니다.원점 복귀 과정에서 알람이 발생하면 먼저 알람을 재설정한 다음 원점 복귀를 계속해야 합니다.원점 복귀가 불가능하거나 원점 복귀가 완료되지 않고 중단된 경우 SIEMENS→Start up→NCK Reset→YES를 입력하여 CNC 시스템을 재시작하고 핸드헬드 장치의 모든 빨간색 표시등이 켜질 때까지 기다린 후 SETZERO를 눌러 원점으로 돌아가거나 주 제어 컴퓨터를 끄고 재시작하여 원점으로 돌아갑니다.대기 작업: 장비를 일시적으로 비활성화해야 하는 경우 대기 모드로 전환하고 HV ON을 끄고 비상 정지 스위치를 누를 수 있습니다. 종료 절차: 먼저 고전압을 낮추고 레이저를 끈 후, 조작 패널, 수냉식 기계, 저온 건조기 등을 끄고 마지막으로 모든 가스통을 끕니다. 또한, 공기 압축기와 저온 건조기는 매일 배수해야 합니다. 장비를 24시간 가동하는 경우 최소 6시간에 한 번씩 물을 배출해야 합니다. 습도가 높은 여름에는 4시간에 한 번씩 물을 배출해야 합니다.
4.2. 공작기계 조작 및 절삭 가공에 능숙함
생산 전에 프로그램을 장비에 복사하고, 소재와 두께에 따라 해당 절단 매개변수를 조정해야 합니다. 적합한 노즐을 선택하고, 중심 정렬 및 초점 조정을 수행한 후, 프로그램이 정확하고 가스가 켜졌는지 확인한 후 절단을 시작하십시오. 중심 정렬은 조명을 빠르게 정렬하기 위해 감각을 익히기 위해 반복적인 연습이 필요합니다.
노즐 선택 시, 1.0MM 미만의 탄소강 절단에는 6 노즐, 1.5MM 및 8MM 탄소강 절단에는 12 노즐, 2.0MM 이상의 탄소강 절단에는 14 노즐을 사용할 수 있습니다. 스테인리스강의 경우, 2.0MM 미만의 소재에는 4 노즐, 2.5MM 이상의 소재에는 5 노즐을 사용할 수 있습니다. 탄소강 절단 시에는 이중 노즐을, 스테인리스강 절단 시에는 단일 노즐을 사용하는 것이 좋습니다.
절단 가스의 경우, 산소 압력은 CNC로 제어해야 하지만, 감압 밸브 측 출구 압력은 0.5MPa를 초과해서는 안 됩니다(그렇지 않으면 전자 밸브가 열리지 않습니다). 질소 가스 압력은 25kg 이내로 제어해야 합니다.
4.3. 천공 가스의 선택 및 조정
스테인리스강이나 탄소강을 절단할 때는 천공 가스 선택이 매우 중요합니다. 3mm 미만의 스테인리스강에는 질소 가스를 사용하는 것이 좋습니다. 4mm 이상의 스테인리스강이나 탄소강을 절단할 때는 산소 가스를 사용해야 합니다.
천공 후 스테인리스강 절단을 위해 질소 압력을 추가로 조정해야 합니다. 구체적으로, 2mm 미만의 스테인리스강을 절단할 때는 질소 압력을 8kg으로 조절해야 합니다. 3mm와 4mm 스테인리스강을 절단할 때는 질소 압력을 10kg으로 설정해야 합니다. 5mm와 6mm 스테인리스강을 절단할 때는 질소 압력을 12kg으로 설정하고, 8mm 스테인리스강을 절단할 때는 질소 압력을 15kg으로 설정합니다.
산소를 이용해 스테인리스강을 절단하는 경우, 작업방법은 탄소강을 절단하는 것과 동일하며, 특별한 조정이 필요 없습니다.

또한, 절단 전에 초점 위치가 정확하게 조정되었는지 확인해야 합니다. 제품 절단 전 최적의 상태를 얻기 위해 동일한 두께의 재료를 시험 절단하여 사용하는 것이 좋습니다. 동시에, 내부 역전 및 외부 평활화 원리에 따라 공구 보정을 사용하고, 필요에 따라 매개변수의 커프 값을 조정하십시오. 비금속 재료 절단 시에는 기계식 센서가 필요합니다.
레이저 환기 또한 일상적인 유지 관리의 중요한 부분입니다. 레이저는 72시간마다 가스를 교체해야 합니다. "GASCHANGE IN MAX24h" 경보가 발생하면 즉시 가스 교체 작업을 수행해야 합니다. 가스를 교체할 때는 레이저론(LASERON)이 켜져 있는지 확인하고 F7→F6→F2→F7 순서로 가스를 교체하십시오. 이 경보가 발생한 후에도 레이저는 24시간 동안 사용할 수 있지만, 빔 품질을 보장하기 위해 가능한 한 빨리 가스를 교체하는 것이 좋습니다.
또한, 프로그래밍 소프트웨어 SHAPE의 사용도 중요합니다. CAD에서 그래픽을 그린 후에는 0으로 재설정하고 .dxf 형식으로 저장해야 합니다. CAD 그래픽을 가져온 후에는 도구를 변경하고, 리드를 추가하고, 그래픽을 복원하고, 재정렬하고, 마지막으로 n 파일로 저장하여 프로그램을 생성해야 합니다. 단일 그래픽을 추가로 조판하거나 ​​처리해야 하는 경우, SHAPE 소프트웨어에서 해당 작업을 수행한 후 프로그램을 생성할 수 있습니다. 선 길이 계산: 선 길이를 계산해야 하는 그래픽을 소프트웨어로 가져와 e 파일로 저장하면 절단선 길이를 알 수 있습니다.
4.4. 유지 보수 및 유지 보수
초점 렌즈는 깨끗하게 유지하려면 정기적으로 청소해야 합니다.
매달 외부 조명 경로를 확인하세요. 오프셋이 발견되면 적절한 시기에 조정하세요.
반사경은 3개월마다 청소하세요. 매일 오염 물질을 발견하면 즉시 청소해야 합니다.
사용 설명서를 준수하고 공작 기계, 워터쿨러, 레이저를 정기적으로 유지 관리하여 장비가 최상의 상태를 유지하도록 하세요.
FARLEY LASERLAB의 애프터 서비스 부서는 레이저를 2,000시간 작동할 때마다 전문적인 유지관리를 수행합니다.
공기 압축기의 유지관리 및 보수:
매일 기계를 시동하기 전에 오일 레벨을 점검하여 3/4 위치에 있는지 확인하십시오. 정지 후에는 폐수를 배출해야 합니다.
방열망과 공기 필터를 매주 청소하여 깨끗하게 유지하세요.
막힘을 방지하려면 1000시간마다 오일 쿨러와 에어 쿨러를 청소하세요.
1000시간마다 벨트 장력을 점검하고 적절한 시기에 조정하세요.
윤활을 보장하기 위해 4000시간마다 공기 필터, 오일 필터 및 압축기 오일을 교체하세요.
기계가 작동 중일 때 온도는 110도를 넘지 않아야 하며, 정상 작동 시에는 80~90도로 유지되어야 합니다.
과도한 마모를 피하기 위해 모터 시동 횟수는 시간당 20회를 넘지 않아야 합니다.
안전한 작동을 보장하기 위해 비상 상황이 아닌 경우에는 비상 정지 버튼을 사용하지 마십시오.
팬 블레이드가 시계 반대 방향으로 작동하는 것은 라인이 반전되지 않았음을 나타내며, 라인 연결을 점검해야 합니다.
차가운 건조기 사용 시 주의사항:

통풍이 잘 되도록 차가운 건조기 주변은 50cm 이상 거리를 두어야 합니다.
차가운 건조기의 작동 효율에 영향을 미치지 않도록 실내 온도는 35도를 넘지 않아야 합니다.
차가운 건조기를 깨끗하게 유지하려면 매일 하수를 배출해야 합니다.
매주 통풍구를 청소하고 공기총으로 불어 넣으세요.
매달 필터를 청소하고 부드러운 솔과 비눗물을 사용하여 청소하세요.
4.5. 안전 및 보호
절단기를 사용할 때, 특히 산소가 있는 곳에서는 화재 등의 안전 위험을 방지하기 위해 흡연을 엄격히 금지해야 합니다.
레이저 작동에 대한 안전 규정:
레이저 조명을 시작하기 전에 잠재적인 안전 위험을 피하기 위해 인력이 광학 경로에서 떨어져 있는지 확인하세요.
외부 광로를 조정할 때는 빛이 사람에게 비치지 않도록 주의하고, 조명의 강도와 시간을 합리적인 범위 내에서 조절하도록 주의하시기 바랍니다.
외부 광학 경로 조정을 완료한 후에는 절단하기 전에 반드시 모든 보호 커버를 설치하세요.
가스를 교체할 때는 먼저 고압을 제거하고, 교체 후 혼합 가스 용기와 레이저 도어를 즉시 닫아야 합니다. 동시에, 레이저 전기 캐비닛 도어는 내부 회로 및 전자 부품에 닿지 않도록 임의로 열지 마십시오.
작업대 전환 시 주의사항:
자동 전환 기능을 사용하지 않는 것이 좋으며, 전환 작업 중에는 직원이 작업대에서 멀리 떨어져 있도록 하세요.
전환 시 절단 헤드가 올라와 있는지 확인하고 전환 과정에 세심한 주의를 기울이십시오. 긴급 상황 발생 시 즉시 작동을 중단하거나 필요한 조치를 취하십시오.

5. 파이버 레이저 절단기의 장점은 무엇입니까?

CNC 파이버 레이저 절단기는 높은 정밀도, 고효율성, 그리고 유연한 가공 특성으로 인해 제조 산업에서 상당한 이점을 보여주었습니다. 다음은 기술 성능, 가공 능력, 적용 시나리오 등을 기준으로 분석한 결과입니다.

5.1 고정밀 절단 성능: 레이저 빔이 초점에 도달하면 스팟 직경은 0.05~0.1mm로 미세화될 수 있으며, 위치 정확도는 ±0.05mm, 반복 위치 정확도는 ±0.02mm입니다. 복잡한 그래픽, 미세 구멍(직경 ≤0.5mm) 및 미세 윤곽 가공이 가능하며, 특히 전자 부품 및 정밀 기계 부품과 같은 고정밀 요구 조건에 적합합니다.
5.2 고품질 절단면: 레이저 절단은 열영향부(HAZ)가 작고(일반적으로 ≤0.1mm), 재료 변형이 적고, 절단면이 평평하고 매끄럽고, 대부분의 경우 XNUMX차 가공(예: 연삭)이 필요하지 않아 후가공 공정이 줄어듭니다.
5.3 고속 절단 및 자동화: 절단 속도는 출력에 따라 크게 향상됩니다. 예를 들어, 2000W 파이버 레이저는 1mm 탄소강을 분당 20m까지 절단할 수 있으며, 이는 기존 플라즈마 절단 속도의 3~5배에 달합니다. CNC 시스템의 자동 조판 기능을 통해 재료 활용률을 15~30% 향상시킬 수 있습니다. 24시간 연속 작동을 지원하며, 산업용 로봇 로딩 및 언로딩 또는 멀티 스테이션 작업대를 통해 무인 생산을 실현하여 일괄 처리에 적합합니다. 레이저 빔은 재료 표면에 직접 닿지 않아 기존 공구의 마모 문제를 해결하고 공구 교체가 필요 없어 가동 중단 시간을 단축합니다. 또한 기계적 응력을 발생시키지 않아 얇고 취성 있는 재료(예: 세라믹, 유리)에 적합합니다.
5.4: 폭넓은 소재 호환성: 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 합금, 구리, 티타늄 합금 등을 절단할 수 있으며, 두께 범위는 0.1mm 박판에서 25mm 두께의 판까지입니다(전력 장비에 따라 상당한 차이가 있음, 예를 들어 10000W 파이버 레이저는 20mm 탄소강을 절단할 수 있음).
5.5 종합적인 비용 절감: 에너지 소비: 파이버 레이저 절단기는 전기-광학 변환 효율이 30~40%(CO₂ 레이저는 10~15%에 불과)에 달하며, 동일 출력에서 ​​에너지 소비량이 더 낮습니다. 공구 손실이 없고 소모품(보조 가스, 렌즈 등) 비용이 5% 미만입니다. 인건비가 저렴하고 자동화 수준이 높으며, 한 명의 작업자가 여러 장치를 동시에 모니터링할 수 있어 여러 사람이 조작해야 하는 기존 펀칭 머신보다 더 많은 인력을 절약할 수 있습니다.
5.6 CNC 파이버 레이저 절단기는 "고정밀, 고효율, 고유연성"을 갖춘 현대 제조 산업의 핵심 장비로 자리 잡았습니다. 특히 지능형 제조 추세에 발맞춰 산업용 인터넷 및 AI 프로그래밍과의 결합은 지능형 가공 수준을 한층 더 향상시켰으며, 점차 기존의 정밀 가공 기술을 대체하고 고급 제조의 표준 도구로 자리 잡고 있습니다.

6. 파이버 레이저 절단기의 한계와 과제는 무엇인가?

6.1 소재 가공의 한계: 구리, 알루미늄 및 기타 금속: 높은 반사율(구리는 1064nm 파이버 레이저에 대한 반사율이 95%를 초과함)로 인해 레이저 에너지가 쉽게 반사되어 레이저 손상을 유발하고, 용융 후 점도가 높고 유동성이 낮으며, 절삭날에 슬래그가 발생하기 쉽습니다. 예를 들어, 2mm 두께의 구리를 절단할 때는 특수 고출력 레이저(≥6000W)가 필요하며, 속도는 탄소강의 1/3에 불과합니다. 예를 들어, 유리 및 아크릴(두께 > 5mm)의 경우 레이저는 침투 또는 산란되기 쉽기 때문에 절단을 위해서는 특수 코팅(흑화 처리 등)이 필요합니다.
6.2 후판 절단의 효율 및 품질 병목 현상: 두께 상한: 고출력 파이버 레이저(10000W 이상)는 25mm 탄소강을 절단할 수 있지만, 두께가 증가함에 따라 절단 속도가 급격히 떨어지고(예: 10000W로 20mm 탄소강을 약 1m/min의 속도로 절단), 절단면의 테이퍼가 커지고(3° 이상), 열영향부가 크게 확대되어(1mm 이상) 0.2차 가공 수정이 필요합니다. 두꺼운 탄소강을 절단할 때는 산소를 보조로 사용하는데, 절단면에 산화막(두께 XNUMXmm 이상)이 쉽게 형성되어 후속 용접 또는 코팅 품질에 영향을 미칩니다. PVC, 테플론과 같은 염소/불소 함유 소재는 절단 시 염소와 같은 유독 가스를 방출하므로 특수 연기 배출 시스템과 방폭 장비가 필요하며, 레이저는 분해 생성물에 의해 쉽게 오염됩니다. 고경도 취성 재료(예: 텅스텐 카바이드, 석영 유리)는 절단 시 열 응력으로 인해 균열이 발생하기 쉬우므로 수냉이나 저속 적층 절단이 필요합니다.
6.3 비용 투자 및 높은 문턱: 장비 조달 비용이 높습니다. 저출력(1000W) 파이버 레이저 절단기는 약 200,000만~500,000만 위안, 고출력(10000W) 장비는 3만~8만 위안에 달하며, 10축 연동 모델은 500,000만 위안을 초과하여 기존 플라즈마 절단 장비(1만~10,000만 위안)를 크게 상회합니다. 중소기업은 상당한 자금 압박을 받고 있습니다. 운영 및 유지 보수 비용이 상당합니다. 에너지 소비량: 80W 장비는 시간당 약 100~2kWh의 전기를 소비하며, 연간 전기 요금(500,000교대 시스템 기준)은 10만 위안을 초과합니다. 보조 가스(질소, 산소) 소비 비용은 약 15~1%를 차지합니다(예: 스테인리스강 5mm 절단 시 평방미터당 질소 소비량 8~500L). 소모품 교체: 레이저 렌즈(단가 2000~300위안)는 500~20,000시간마다 교체해야 하며, 레이저 핵심 부품(예: 광섬유 모듈)의 수명은 약 30,000~100,000시간이며, 교체 비용은 500,000~60위안입니다. 유연한 생산의 숨겨진 비용: 소량 생산 및 다품종 생산 시, 절삭 매개변수(전력, 속도, 가스 압력) 및 레이아웃 프로그래밍을 자주 조정해야 하므로 장비 유휴 시간이 증가하고 실제 가동률이 XNUMX% 미만으로 떨어질 수 있습니다.
6.4 기술적 한계점 및 운영상의 어려움: 복잡한 공정 매개변수를 디버깅하는 것은 어렵습니다. 다양한 소재/두께를 정밀한 매개변수와 일치시켜야 합니다(예: 3mm 알루미늄 합금을 절단할 경우, 전력은 2000~2500W, 속도는 1.5~2m/min, 질소 압력은 0.8MPa여야 합니다). 부적절한 매개변수는 절단면 슬래그, 탄화 또는 불완전 절단으로 이어질 수 있습니다. 초보자는 몇 주간 디버깅 경험을 축적해야 합니다. 5차원 절단은 프로그래밍이 복잡하기 때문에 10축 레이저 절단에는 전용 CAM 소프트웨어(예: Tebis 및 PowerMill)를 사용해야 합니다. 곡선 가공물(예: 자동차 커버)의 경우, 공구 축 벡터를 수동으로 조정해야 합니다. 프로그래밍 시간은 6700차원 절단의 XNUMX~XNUMX배이며, 전문 CNC 엔지니어의 작업이 필요합니다. 자동화 통합의 기술적 장벽 산업용 로봇(예: ABB IRB XNUMX)과 통합할 때 좌표계 변환 및 경로 최적화와 같은 문제를 해결해야 합니다. 기술력 부족으로 인해 일부 기업은 단순한 적재 및 하역 작업만 수행할 수 있으며, 장비 자동화의 잠재력을 완전히 실현하지 못하는 경우가 있습니다.
CNC 파이버 레이저 절단기의 한계는 본질적으로 "고에너지 밀도 가공"이라는 기술적 특성과 산업 비용 관리 간의 모순에서 비롯됩니다. 정밀 가공 분야에서 상당한 이점을 제공하지만, 초고두께, 고반사율, 저비용 환경에서는 여전히 기존 공정과 협력해야 합니다. 향후 핵심 부품 국산화, 지능형 공정 최적화, 그리고 복합 가공 기술 혁신을 통해 적용 범위를 확대하고 사용 한계를 낮추는 것이 핵심 과제입니다.

7. FAQ?

파이버 레이저 절단기는 장비 손실, 매개변수 설정 또는 부적절한 작동으로 인해 장기 작동 시 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 다음은 절단 품질, 장비 고장, 안전 위험 등의 측면에서 일반적인 문제와 해결책을 요약한 것입니다.

7.1. 절단면의 슬래그(슬래그 잔류물)
일반적인 원인:
레이저 출력이 부족합니다(예: 1500mm 스테인리스강을 절단할 때 3W보다 낮은 출력), 재료가 완전히 녹지 않습니다.
절단 속도가 너무 빠르면(예: 1000W 절단 2mm 탄소강 속도 > 2m/분), 슬래그를 제때 배출할 수 없습니다.
보조 가스 압력이 부족하거나(산소 압력 <0.6MPa) 노즐이 막혀 슬래그 분사 효과가 떨어집니다. 해결 방법: 재료의 임계 전력까지 출력을 높입니다(참고: 3mm 스테인리스강은 2000~2500W 필요). 속도를 낮추고 가스 매개변수를 맞춥니다(예: 2mm 탄소강의 경우 속도 1.2~1.5m/min, 산소 압력 0.8MPa). 노즐(개구 0.8~1.2mm)을 교체하고 가스 파이프라인을 청소합니다. 7.2. 절단면 버 또는 거칠기 일반적인 원인: 초점 렌즈 오프셋(초점 거리 오차 >0.5mm), 스팟 에너지 분산;
판 표면이 고르지 않음(뒤틀림 > 1mm), 절단 거리 변동;
레이저 모드가 좋지 않음(M²>1.8), 고출력 장비가 제때 교정되지 않음.
솔루션 :
초점 위치를 재보정합니다(초점 스팟 검출 카드를 사용하고, 스팟 직경은 ≤0.3mm입니다).
플레이트 자동 레벨링 장치나 수동 레벨링 장치를 설치합니다.
제조업체에 문의하여 레이저 모드를 최적화하세요(예: 10,000와트 장비는 매년 전문적인 교정이 필요합니다).
7.3. 침투 없이 절단(국부 잔류물)
일반적인 원인:
판 두께가 장비 용량을 초과합니다(예: 4000W로 8mm 스테인리스강을 절단하는 것이 한계입니다).
부적절한 펄스 주파수 설정(두꺼운 판에는 낮은 주파수와 높은 에너지가 필요함, 예: 50Hz 이하)
광학 경로 오염(렌즈에 먼지 축적), 에너지 감쇠가 30% 초과
해결 방법 :
더 높은 전력 장비(예: 6000mm 스테인리스 스틸의 경우 8W 이상)를 교체합니다.
펄스 매개변수 조정(펄스 폭 1-2ms, 주파수 30-50Hz)
무수 에탄올로 렌즈를 닦으세요(200시간마다 닦으세요).

7.4 일반적인 오류 사례 및 처리 절차

요약

현대 제조업의 핵심 장비인 파이버 레이저 절단기는 고에너지 밀도 레이저 빔을 가공 수단으로 사용하며, CNC 시스템의 정밀 제어를 통해 소재의 효율적인 절단을 실현합니다. 파이버 레이저 절단기의 기술적 특성은 제조업의 생산 방식에 큰 영향을 미쳤지만, 적용에는 일정한 한계가 있습니다.
자동차, 항공우주, 전자 등 다양한 산업 분야에서 파이버 레이저 절단기는 이미 주류 장비로 자리 잡았으며, 향후에는 고출력(20000W 이상), 지능형(AI 파라미터 최적화), 다기능 통합(절단-용접 통합)으로 발전할 것입니다. 기업은 적용 시 필요에 따라 장비 유형과 출력을 선택하고, 예방 정비 체계를 구축하고, 광 경로를 정기적으로 교정하고, 기계 부품을 윤활하고, 작업자 교육을 강화하여 장비 효율을 극대화하고 전체 비용을 절감해야 합니다.
위 내용은 파이버 레이저 절단기의 다양한 측면을 다룹니다. 부품에 대해 더 자세히 알고 싶거나 특별한 추가 요구 사항이 있으시면 언제든지 알려주세요.