탄소강을 레이저 절단할 때 단면이 거칠고 톱니 모양으로 나타나는 경우가 있는데, 이는 대개 한 가지 원인이 아니라 여러 공정 변수의 불일치로 인해 발생합니다. 다음은 주요 원인과 체계적인 문제 해결 단계를 포함한 두 가지 측면에서 자세한 해결책을 제시합니다..
T주요 원인 분석.
거칠고 톱니 모양의 단면은 본질적으로 불안정한 에너지 투입과 부실한 보조 가스 슬래그 배출의 결과입니다. 구체적으로는 다음과 같은 범주로 요약할 수 있습니다.
1. 공정 매개변수 문제(가장 흔함):
• 절단 속도가 일치하지 않습니다:속도가 너무 빠르면 에너지 축적이 부족하여 연속적인 절삭이 이루어지지 않아 결함과 톱니 모양의 마모가 발생하고, 속도가 너무 느리면 과도한 연소가 발생하여 단면이 심하게 용융되고 표면이 거칠어집니다.
레이저 출력이 너무 낮습니다.출력이 재료를 완전히 기화시키거나 녹일 만큼 충분하지 않아 절단면이 갈라지고 슬래그가 매달리며 표면이 거칠어집니다.
• 보조 가스 문제:
• 부적절한 공기압:공기압이 너무 낮으면 슬래그를 제때 날려 보내지 못하고, 슬래그가 절개면 아래쪽에 달라붙어 톱니 모양이나 거스러미를 형성합니다. 반대로 공기압이 너무 높으면 절개면에 냉각 효과를 일으켜 에너지 집중도에 영향을 줄 수 있습니다.
가스 순도 부족:산소 순도가 충분하지 않으면(탄소강의 경우 일반적으로 99.95% 이상) 산화 반응 효율이 저하되어 불완전 연소 및 거친 단면 형성이 발생합니다.
• 초점 위치가 잘못되었습니다:초점이 너무 깊거나 얕으면 빔의 에너지 밀도가 부족하여 매끄러운 절개선을 형성할 수 없습니다. 초점은 절개 품질에 영향을 미치는 가장 민감한 매개변수 중 하나입니다.
2. 장비 및 하드웨어 상태 문제:
•노즐 마모 또는 오염:노즐 구멍의 변형, 스퍼터링 막힘은 가스 흐름장의 불규칙성을 초래하여 슬래그를 효과적으로 제거할 수 없게 합니다.
•렌즈 오염 또는 손상:보호 거울과 초점 거울에 얼룩이나 손상이 있는 경우 레이저 에너지가 산란되어 실제로 공작물에 도달하는 출력이 감소하고 빔 품질이 저하됩니다.
• 가이드/기어 및 기타 기계 구조물이 헐거워짐:움직임 시스템이 불안정하여 떨림이 발생하고, 이는 절단면에 직접적으로 반영되어 지그재그 선이 형성됩니다.
• 빔 품질 불량:레이저 자체의 출력 스팟 모드가 좋지 않고, 에너지 분포가 집중되지 않습니다.
3. 재료 및 가공 환경:
• 재료 표면에 녹, 페인트 또는 코팅이 있는 경우:이러한 불순물은 레이저를 불균일하게 흡수하고 반사하여 절단 과정을 방해합니다.
• 재료 자체의 품질:판재의 불균일한 구성과 큰 내부 응력 또한 절삭 효과의 불균형을 초래할 것입니다.
• 접시가 평평하지 않습니다.절삭 과정 중에 판이 물결치듯 움직이면서 초점 위치가 지속적으로 변합니다.
S체계적 조사 및 해결 (쉬운 것부터 어려운 것 순)
다음 단계를 따라 확인하고 조정해 보세요. 높은 확률로 문제가 해결될 것입니다.
첫 번째 단계: 기본 점검 및 준비
1. 광학 시스템을 점검하고 청소하십시오.
• 전원을 끈 후 초점 거울과 보호 거울을 점검하고 청소하십시오. 제거할 수 없는 긁힘이나 얼룩이 있는 경우 즉시 교체하십시오.
• 이는 빔 품질을 보장하고 유지 보수 비용을 최소화하기 위한 첫 번째 단계입니다.
2. 노즐을 점검하고 필요하면 교체하십시오.
• 현재 사용 중인 노즐 구멍이 판의 두께와 일치하는지 확인하십시오 (일반적으로 판이 두꺼울수록 노즐 구멍을 약간 더 크게 할 수 있습니다).
• 노즐 입구가 마모되어 타원형이 되었는지 또는 슬래그로 막혔는지 확인하십시오. 문제가 있는 경우 즉시 새 노즐로 교체하십시오.
3. 가스의 순도와 압력을 확인하십시오.
• 산소 순도가 요구 사항(≥ 99.95%)을 충족하는지 확인하십시오.
• 가스 통로에 누출이 있는지 확인하십시오.
• 공기압 설정은 장비 제조업체의 권장 매개변수를 참조하여 미세 조정을 하십시오. 톱니 모양이나 슬래그가 매달린 경우에는 공기압을 적절히 높여(예: 0.5~1bar 증가) 효과를 확인해 볼 수 있습니다.
2단계: 핵심 공정 매개변수 최적화
다음 시운전을 수행할 때에는 "절삭 공정 테스트 차트"(다양한 매개변수 조합이 포함된 정사각형 차트 1종)를 사용하여 최적의 매개변수 조합을 신속하게 비교하고 찾는 것이 좋습니다.
1. 초점 위치를 조정하십시오.
• 이 단계가 가장 중요합니다. 초점 위치는 일반적으로 0(접시 표면)을 기준으로 하며 아래쪽으로 갈수록 음의 값을 갖습니다.
• 현재 현상(거칠고 들쭉날쭉함): 초점이 너무 깊거나(음수 값이 너무 큼) 너무 얕을 가능성이 있습니다(양수 값).
• 디버깅 방법: 기존 매개변수를 기반으로 초점 위치를 0.2mm 또는 0.5mm 간격으로 낮은 위치에서 높은 위치로(또는 높은 위치에서 낮은 위치로) 체계적으로 변경하면서 시험 절삭을 진행합니다. 가장 매끄러운 단면과 가장 작은 톱니 수를 나타내는 "최적의 초점 위치"를 찾습니다. 일반적으로 탄소강 절삭 시 초점은 판재 표면 아래 판재 두께의 약 1/3 지점에 위치하는 것이 좋습니다.
2. 절단 속도와 출력을 최적화하십시오.
· 원칙:힘과 속도는 조화를 이루어야 합니다.
· 현재 현상 (거칠고 불규칙적임):먼저 속도가 너무 빠르거나 출력이 너무 낮은지 의심해 보세요.
· 디버깅 방법:
방법 A (고정 출력): 현재 출력을 일정하게 유지하고 절삭 속도를 점차 줄여가면서 단면 변화를 관찰합니다. 톱니 길이가 줄어들면 현재 속도가 너무 빠른 것입니다.
방법 B(고정 속도): 현재 속도를 고정한 상태에서 레이저 출력을 점진적으로 증가시키면서 단면 변화를 관찰합니다. 단면이 개선되었다면 기존 출력이 부족했던 것입니다. 최적의 상태는 "절단이 매끄럽게 되는" 임계점을 찾는 것입니다. 속도가 너무 빠르면 결함이나 톱니 모양의 균열이 발생하고, 너무 느리면 판재가 과열되어 바닥에 슬래그가 심하게 남게 됩니다.
3. 가스 압력을 미세 조정합니다.
• 초점, 속도 및 출력을 조정한 후 공기압을 미세 조정하십시오.
• 절단 중 발생하는 불꽃을 관찰하십시오. 이상적인 상태는 불꽃이 길고 균일하며 아래쪽으로 흩어지는 것입니다. 불꽃이 드문드문 나거나 짧고 퍼지는 경우, 공기압이나 속도가 부적절한 것입니다.
• 톱니 모양이나 매달린 슬래그의 경우, 일반적으로 공기압을 적절히 높이는 것이 효과적입니다.
3단계: 고급 확인
위의 방법들이 모두 효과가 없다면, 더 근본적인 문제를 고려해야 합니다.
1. 장비의 기계적 구조를 점검하십시오:
• 빔, 기어 및 랙이 헐거워지지 않았는지 확인하십시오. 절삭 헤드를 손으로 밀어 비정상적인 틈이나 흔들림이 있는지 느껴보십시오.
• 저속으로 작동할 때 기계가 원활하게 작동하는지 관찰하십시오. 기계적 풀림은 절삭면에 톱니 모양의 손상을 직접적으로 유발할 수 있습니다.
2. 레이저 출력을 확인하십시오:
• 가능하다면 레이저 출력계를 사용하여 실제 출력 전력이 설정값과 일치하는지 확인하십시오.
• 빔 모드의 성능 저하(예: 기본 모드 TEM00에서 고차 모드로의 변경) 또한 절단 능력 저하로 이어질 수 있습니다. 이러한 경우에는 장비 공급업체에 연락하여 전문적인 점검 및 유지보수를 받아야 합니다.
요약 및 신속 조치 체크리스트
이 문제가 발생하면 다음 순서를 따르십시오.
1. 변경:새롭고 깨끗한 보호 거울과 노즐로 교체하십시오.
2. 조정:초점 위치를 체계적으로 조정하는 것이 가장 빠른 결과를 얻는 방법입니다.
3. 드롭:절삭 속도를 적절히 줄이십시오.
4. 증가시키다:속도 감소가 효과가 없다면 레이저 출력을 높여 보십시오.
5. 확인:산소 순도와 기압이 정확한지 확인하고, 필요에 따라 기압을 적절히 높이십시오.
6. 테스트:문제가 지속되면 절삭 공정 테스트를 실시하여 현재 플레이트에 가장 적합한 매개변수 조합을 찾으십시오.
7. 연결:모든 방법이 실패할 경우, 즉시 장비의 애프터서비스 센터에 연락하여 기계식 전달 장치 및 레이저 상태를 점검받으십시오.
레이저 절단은 출력, 속도, 가스, 집중력이라는 네 가지 핵심 요소의 완벽한 조화를 요구하는 "균형 잡힌" 예술입니다. 이러한 문제를 해결하는 열쇠는 인내심을 갖고 체계적으로 디버깅하는 데 있습니다.
게시 시간: 2025년 12월 1일
