레이저 절단기 노즐 고장의 몇 가지 일반적인 사례

파이버 레이저 절단에서 노즐은 매우 중요하고 취약한 소모품입니다. 노즐 손실은 절단 품질, 가스 소비량 및 생산 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적인 노즐 손실은 주로 다음과 같은 몇 가지 상황에서 발생합니다.

물리적 충격 및 마모 (이는 마모의 가장 흔하고 직접적인 원인입니다.)

1. 판과의 충돌:공급 및 블랭킹, 천공(특히 발파 및 두꺼운 판재 천공 중 슬래그 비산), 또는 공작기계 위치 지정/모서리 찾기 과정에서 노즐의 단면이 판재에 직접 충돌하여 변형, 긁힘 또는 홈이 발생할 수 있습니다.

2. 고정 장치와의 충돌:절삭 헤드 이동 중 프로그래밍 경로 오류 또는 공작기계의 원점 편차로 인해 노즐이 고정 장치에 부딪힐 수 있습니다.

3. 장기간 착용:격렬한 충돌이 없더라도 장시간 고속 절삭 공정에서 절삭 가스(특히 미세 금속 입자를 포함하는 경우)의 고속 흐름은 노즐의 내벽을 지속적으로 마모시켜 개구부가 점차 확장되고 변형되어 가스 흐름장에 영향을 미칩니다.

결과:절삭 가스 흐름장이 불규칙해지면서 절삭면이 거칠어지고, 슬래그가 매달리고, 바닥에 버가 증가하며, 심지어 절삭이 불가능해지는 경우도 발생합니다.

슬래그 비산 및 막힘

절단 과정에서 용융된 금속 파편이 노즐의 내벽이나 끝면에 달라붙습니다.

1. 내벽 접착력:아연 도금 강판, 스테인리스강 또는 코팅 강판을 절단할 때 발생하는 점성 슬래그는 쉽게 튀어 노즐 구멍의 내벽에 달라붙어 점차 축적되어 개구부를 줄이고 비대칭적인 공기 흐름을 유발합니다.

2. 단면 접착력:슬래그가 노즐 하단면에 축적되어 노즐과 플레이트 사이의 거리(노즐 높이)가 변하고 가스 역학적 효과에 영향을 미칩니다.

3. 완전 막힘:심한 경우, 슬래그가 노즐을 완전히 막아 공기 흐름이 차단되어 절단이 즉시 실패하고 노즐이 타버릴 수 있습니다.

결과:불안정한 절단, 불량한 단면 품질, 잦은 청소 중단으로 생산 효율이 저하됩니다.

열 손상 및 삭마

1. 고온 절제술:

• 천공 절삭: 두꺼운 판을 관통할 때 고출력 레이저가 한 지점에 장시간 작용하여 매우 높은 열을 발생시키고 용융된 금속을 역방향으로 튀겨내어 노즐 하단 표면과 내부 구멍 가장자리를 직접 절삭합니다.
• 플라즈마 어블레이션: 절단 매개변수(공기압, 출력, 속도 등)가 일치하지 않을 경우, 절단면 위쪽에 고온 고밀도의 금속 증기 플라즈마 구름이 형성될 수 있습니다. 이 플라즈마 구름은 레이저 에너지를 흡수하여 위쪽으로 퍼져나가면서 노즐 내부를 직접 어블레이션하고 돌이킬 수 없는 손상을 일으킵니다.

2. 열 변형:고온 환경에서 장시간 작동할 경우, 특히 품질이 좋지 않은 노즐의 경우 미세 구조 변화나 변형이 발생할 수 있습니다.

결과:노즐 개구부가 커지거나 모양이 불규칙해지면 가스 집중 능력이 영구적으로 감소하고 절삭 능력이 급격히 저하됩니다.

부적절한 설치 및 사용

1. 설치가 수직으로 되어 있지 않거나 헐거워져 있습니다.노즐이 제대로 조여지지 않았거나 절삭 헤드와 동심원이 맞지 않으면 가스 누출 및 편심 유동이 발생합니다. 약간이라도 헐거우면 절삭 진동으로 인한 마모가 증가합니다.

2. 노즐 종류 또는 크기를 잘못 선택했습니다.

• 노즐 크기 불일치: 얇은 판재를 절단할 때는 큰 노즐을 사용하고(가스 압력 부족, 에너지 확산 불량), 두꺼운 판재를 절단할 때는 작은 노즐을 사용하십시오(가스 흐름 부족, 슬래그 배출 불량).
• 잘못된 유형: 단층 노즐을 사용할 때 이중층 노즐을 사용하면 절단 안정성과 반사율이 높은 재료(알루미늄, 구리 등)의 반사 방지 기능에 영향을 미칩니다.

3. 절단 매개변수 설정 오류:

• 공기압이 너무 높거나 낮으면 공기 흐름에 장애가 발생할 수 있고, 너무 낮으면 슬래그 배출 및 냉각이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다.
• 노즐 높이(Z축) 설정이 부적절함: 플레이트에 너무 가까우면 충돌하기 쉽고, 너무 멀리 떨어지면 가스 보호 효과가 떨어집니다.

오염 및 부식

1. 가스 오염:절삭 가스(산소, 질소, 공기)가 순수하지 않고 오일, 수분 또는 고체 입자를 포함하는 경우, 이러한 오염 물질이 노즐에 축적되거나 노즐 부식을 유발할 수 있습니다.

2. 환경 먼지:작업장 내 환경 먼지가 많고, 이 먼지가 절단 헤드로 빨려 들어가 노즐과 렌즈에 달라붙습니다.

노즐 마모를 줄이고 수명을 연장하는 방법은 무엇일까요?

1. 표준 작동:

• 안전거리를 확보하기 위해 정확한 모서리 탐지 및 높이 조정 절차를 수행하십시오.
• 천공 시에는 적절한 출력과 발파 높이(필요한 경우)를 사용하십시오.
• 조심스럽게 다루고, 특수 공구를 사용하며, 설치 시 단단히 조이고 중앙에 위치하도록 하십시오.

2. 공정 매개변수 최적화:

• 재질과 두께에 따라 노즐 유형과 구멍 크기를 과학적으로 선택하십시오 (일반 원칙: 얇은 판재에는 작은 구멍, 두꺼운 판재에는 큰 구멍; 산소 절단에는 단층, 질소 절단에는 복층).
• 과도한 슬래그 및 플라즈마 발생을 방지하려면 공기압, 출력, 속도, 노즐 높이 및 기타 매개변수의 조합을 최적화하십시오.

3. 유지보수 강화:

• 정기 점검: 매 교대 근무 시 또는 재료 변경 시 노즐 끝면과 개구부를 점검하고, 중심 맞춤봉(중심 맞춤 기구)을 사용하여 동심도를 확인하십시오.
• 정기적인 청소: 노즐 홀더 전용 청소 도구와 부드러운 재질(예: 나무 이쑤시개, 부직포)을 사용하여 내부 구멍과 끝면을 청소하십시오. 금속 도구를 사용하여 세게 긁어내는 것은 절대 금지되어 있습니다.
• 적시 교체: 노즐에 눈에 띄는 손상(흠집, 타원형 변형, 내부 벽면 거칠어짐)이 발견되거나 절단 품질이 계속해서 불안정한 경우 즉시 교체해야 합니다.

4.근무 환경의 안전성:

• 고순도 건식 절삭 가스를 사용하십시오.
• 재단할 부분과 용지를 비교적 깨끗하게 유지하세요.
• 공작기계 가이드 레일의 안정성을 확보하고 절삭 헤드의 떨림을 줄입니다.

요약:노즐 손실은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 표준화된 작업, 공정 최적화, 정밀한 유지보수 및 고품질 소모품 선택을 통해 비정상적인 손실을 최소화하고 절단 품질을 보장하면서 생산 비용을 효과적으로 관리할 수 있습니다.