레이저 절단은 고에너지 레이저 빔과 재료의 상호작용을 통해 달성되는 정밀한 분리를 기반으로 하는 열 처리 기술입니다.{0}} 레이저 절단의 핵심 원리는 빛과 열 에너지의 제어된 변환에 있으며, 이를 통해 가공물의 국부적인 재료를 빠르게 녹이거나 기화하거나 발화점에 도달하게 합니다. 보조 가스 흐름의 도움으로 용융되거나 기화된 재료가 제거되어 연속적이고 깨끗한 커프가 형성됩니다. 이 기술은 광학, 열역학, 재료 과학, 자동 제어 등 여러 분야의 지식을 통합하여 금속 및 비금속 재료 모두에 대한 고정밀{4}}고속-절단을 가능하게 합니다.-
레이저 생성은 유도 방출 원리에서 비롯됩니다. 레이저에서 작동 매체(예: 광섬유, CO2 가스 또는 고체 결정)는 펌프 소스의 자극에 따라 밀도 반전을 겪어 이득 영역을 형성합니다. 광자가 공진 공동 내에서 앞뒤로 전파되고 동일한 주파수, 위상 및 방향의 더 많은 광자의 방출을 유도하면 고-밝기, 방향성 및 일관성이 높은 레이저 빔이 생성됩니다. 레이저 빔은 광학 시스템에 의해 형상화되고 초점이 맞춰진 후 수십 ~ 수백 마이크로미터 직경의 매우 미세한 지점으로 압축되어 가공물 표면에 극도로 높은 에너지 밀도를 생성할 수 있습니다.
절단 과정에서 초점이 맞춰진 레이저 빔은 재료 표면에 수직 또는 비스듬하게 투사됩니다. 빛에너지는 빠르게 열에너지로 전환되어 영향을 받은 부위의 온도가 매우 짧은 시간에 물질의 녹는점 또는 끓는점까지 상승하게 됩니다. 이러한 조건에서 금속 재료는 녹거나 기화되고 일부 재료는 보조 가스와 화학 반응(예: 산소 분위기에서 탄소강의 발열 산화)을 겪어 에너지 투입을 더욱 향상시킵니다. 보조 가스(일반적으로 산소, 질소 또는 압축 공기)는 동축 노즐을 통해 고속으로 분사됩니다. 이는 두 가지 목적으로 사용됩니다. 첫째, 절단 부분에서 용융되거나 기화된 재료를 날려 보내 슬래그가 절단 부분에서 재응결되는 것을 방지합니다.- 둘째, 산화성 가스 환경에서 추가 화학 에너지를 제공하여 절단 속도를 높입니다.
절단 품질과 효율성은 레이저 출력, 빔 품질, 초점 위치, 절단 속도, 보조 가스 유형 및 압력의 조화로운 일치에 따라 달라집니다. 전력은 단위 시간당 총 에너지 입력을 결정하는 반면, 속도는 재료와의 에너지 상호 작용 지속 시간에 영향을 미칩니다. 두 가지 모두 커프에 대한 열 입력을 공동으로 제어합니다. 초점 위치는 스폿 크기와 에너지 밀도 분포에 영향을 미치므로 절단 침투 및 단면 형태가 결정됩니다.- 보조가스의 추진력으로 슬래그를 제거하고 보호분위기를 형성하여 산화, 변색, 절단면 오염을 방지합니다.
전체 처리는 CNC 시스템에 의해 정밀하게 제어됩니다. 이 시스템은 레이저 헤드의 궤적과 공정 매개변수를 정밀하게 제어하여 복잡한 2차원-또는 3차원-윤곽선에 대한 고정밀 추적을 달성합니다. 최신 레이저 절단 장비에는 초점 이동, 전력 변동, 가스 압력 변화를 실시간으로 모니터링하는 센서가 통합되어 있으며 적시에 수정하기 위한 폐쇄{4}}루프 제어를 사용하고 일괄 처리의 일관성을 보장합니다.
요약하자면, 레이저 절단의 작동 원리는 핵심 구동력인 고밀도-에너지-밀도 레이저 빔을 기반으로 합니다. 빛, 열 및 힘의 다중{3}필드 결합을 통해 신속하고 국지적인 재료 제거를 달성하고 지능형 제어 하에 고정밀 성형을 완성합니다.- 이 원리는 레이저 절단에 폭넓은 재료 적응성과 우수한 처리 유연성을 부여하여 고급 제조, 정밀 기기 및 대규모 맞춤형 생산에서 대체할 수 없는-이를 만듭니다.-
