레이저 절단 중 슬래그가 달라붙어 노즐을 막는 이유는 무엇입니까?

레이저 절단 시 노즐에 슬래그가 쌓여 막히는 것은 흔히 발생하는 문제이며, 이는 여러 요인이 복합적으로 작용하여 발생합니다. 다음은 주요 원인 및 체계적인 분석입니다.

핵심 이유 분석

1. 보조 가스 문제

• 공기압 부족: 가스 압력이 슬래그를 효과적으로 날려 보내기에 충분하지 않아 슬래그가 위로 튀어 올라 노즐 내벽에 달라붙습니다.
• 가스 불순물/부적절한 종류: 수분이나 불순물이 포함된 압축 공기로 스테인리스강이나 알루미늄을 절단할 경우 산화 반응이 일어나 점성 슬래그가 생성되기 쉽습니다. 탄소강 절단 시 산소를 사용하지 않거나(연소 보조), 스테인리스강/알루미늄 절단 시 고순도 질소를 사용하지 않는 경우(산화 방지)가 이에 해당합니다.
• 가스 흐름이 불안정합니다. 가스 공급 시스템에 누출이 있거나, 배관이 너무 길거나, 가스 압력 조절 밸브가 고장난 경우입니다.

2. 재료 및 공정 매개변수가 일치하지 않습니다.

재료 관련 문제:

• 표면이 코팅되었거나, 녹슬었거나, 기름때가 묻어 있다.
• 재료 구성의 불균형(예: 알루미늄 합금의 높은 실리콘 함량).
• 판이 너무 두꺼워서 장비 제한을 초과했습니다.

매개변수 설정이 잘못되었습니다:

• 출력이 너무 낮거나 속도가 너무 느림: 에너지 투입이 불충분하여 물질이 불완전하게 기화되고 점성 슬래그가 생성됩니다.
• 초점 위치 오차: 초점이 너무 높거나 낮아 에너지 밀도가 부족하고 절삭력이 떨어집니다.
• 잘못된 천공 매개변수: 천공 중 슬래그가 심하게 튀거나, 단계적 천공 또는 지연 보호 조치가 적용되지 않음.

3. 장비 및 노즐 상태

• 노즐 손상 또는 마모: 노즐 구멍이 커지거나 변형되거나 내벽이 거칠어져 공기 흐름 장애를 일으킵니다.
• 노즐과 플레이트 사이의 거리가 부적절함: 거리가 너무 크면 가스 확산이 발생하고, 너무 작으면 충돌 및 슬래그 비산이 발생하기 쉽습니다.
• 광학 시스템 오염: 초점 렌즈 오염은 빔 발산 및 에너지 밀도 감소를 유발합니다.
• 냉각 시스템 고장: 레이저 헤드가 과열되어 빔 품질과 가스 안정성에 영향을 미칩니다.

4. 환경 및 운영 요인

• 주변 먼지: 작업장의 공기 질이 좋지 않아 먼지가 공기 흐름과 함께 노즐로 유입됩니다.
• 부적절한 절삭 순서: 작은 구멍, 날카로운 모서리 및 기타 부분을 연속적으로 절삭하여 열이 축적됩니다.

체계적인 조사 및 해결

1단계: 가스 시스템을 점검하십시오.

• 압력계를 사용하여 노즐 출구의 공기압이 재료 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오(예: 8mm 탄소강 절단에는 1.2~1.5bar가 필요함).
• 가스 공급원의 순도를 확인하십시오: 질소의 순도는 다음과 같아야 합니다.≥(스테인리스강 절삭용) 99.99%, 산소 순도는 다음과 같아야 합니다.≥99.95 (탄소강 절삭용).
• 공기 파이프가 휘었거나 누출되는지, 그리고 필터를 교체해야 하는지 확인하십시오.

2단계: 공정 매개변수 최적화

• 출력과 속도를 조정하십시오. 시험 절단 및 보정을 위해 재료 두께 매개변수 표를 참조하십시오. 예를 들어, 2mm 스테인리스강을 절단하는 경우 권장 출력은 1500W, 속도는 25m/min, 질소 압력은 1.5Bar입니다.
• 초점 조정: 초점 쿠폰 테스트를 사용하여 최적의 초점 위치(일반적으로 재료 표면 아래 1/3 두께)를 찾습니다.
• 최적화된 천공: 두꺼운 판에는 점진적 천공 방식을 적용했으며, 0.5~1초의 지연 송풍 기능을 설정했습니다.

3단계: 장비 유지보수

• 노즐 교체: 노즐 구멍이 원형인지 확인하고, 매 교대 근무 전에 청소하는 것이 좋으며, 표준 노즐은 40시간마다 교체하십시오.
• 광학 시스템 청소: 렌즈를 순수 에탄올로 정기적으로 닦아주세요(매일 점검).
• 높이 센서를 보정하십시오. 노즐과 플레이트 사이의 거리가 일정하게 유지되는지 확인하십시오(일반적으로 0.8~1.5mm).

4단계: 자재 및 운영 관리

• 절단하기 전에 판재 표면을 깨끗하게 닦으십시오.
• 프로그래밍 시 리드를 추가하여 재료 내부에서 직접 아크가 발생하는 것을 방지하십시오.
• 반사율이 높은 재료(구리 및 알루미늄 등)에는 반사 방지 코팅이나 특수 절단 헤드를 사용하십시오.

예방 조치 목록

1. 일일 점검: 가스 압력, 렌즈 청결도, 노즐 마모.

2. 주간 유지 보수:공기 필터를 청소하고 절단 헤드의 높이를 조정하십시오.

3. 매개변수 관리: 재료 매개변수 데이터베이스를 구축하고, 두꺼운 판재 절단 전에 시험 절단 검증을 실시해야 합니다.

4. 환경 관리: 작업장은 안정적인 온도와 습도를 유지하기 위해 집진 장비를 갖추고 있습니다 (온도 25℃).±5 ℃습도 <60%).

신속한 응급 처치

만약 구역질이 발생했다면:

• 1. 절단 작업을 즉시 중단하고 노즐을 청소하십시오.
• 2. 슬릿의 품질을 확인하십시오. 단면이 거칠거나 슬래그가 있는 경우, 계속 진행하기 전에 매개변수를 조정하십시오.
• 3. 특수 바늘 청소에는 짧은 시간이 소요될 수 있으며, 노즐 교체 및 렌즈 점검 시에는 특히 주의해야 합니다.

위와 같은 체계적인 조사를 통해 슬래그 점착 및 막힘 문제의 90% 이상을 해결할 수 있습니다. 핵심은 장비 안정성, 가스 순도 및 파라미터 일치를 유지하는 것입니다. 고장 발생 원인을 줄이기 위해 예방 정비 기록을 수립하는 것이 좋습니다.