레이저 절단 스테인리스 스틸 판 합금 304 304L 316L 310S 321 2205 2507 904L 254SMO

스테인리스 강판의 레이저 절단: 정밀도와 효율성

레이저 절단은 스테인리스 강판 금속을 성형하기 위한 고도로 발전되고 널리 사용되는 제조 공정입니다. 이는 집중된 고출력 밀도 레이저 빔을 사용하여 미리 결정된 경로를 따라 재료를 녹이거나, 태우거나, 기화시켜 정밀하고 깨끗한 절단을 수행합니다.

작동 방식:

1. 레이저 생성: 고강도 레이저 빔(일반적으로 Fiber, CO2 또는 점점 더 고출력 Fiber 레이저)이 생성됩니다.

2. 빔 초점: 렌즈 또는 거울을 통해 스테인리스 강판 표면의 매우 작은 지점(일반적으로 밀리미터의 일부)에 빔이 집중됩니다.

3. 재료 상호 작용: 집중된 레이저 빔의 강렬한 열은 초점에서 스테인리스 강을 빠르게 가열하여 녹거나 기화시킵니다.

4. 보조 가스: 고압 보조 가스(일반적으로 질소 - N2 또는 산소 - O2)가 노즐을 통해 레이저 빔과 동축으로 불어집니다.

   • 질소(불활성 절단): 주로 용융된 재료를 커프(절단 경로) 밖으로 불어내어 산화를 방지합니다. 이는 부식 저항성 또는 미적 매력이 필요한 응용 분야에 이상적인 깨끗하고 산화물이 없는, 종종 용접 준비가 된 가장자리를 생성합니다. 얇은 두께에서 중간 두께에 가장 적합합니다.

   • 산소(반응성 절단): 용융된 강철과 발열 반응하여 열 입력을 크게 증가시킵니다. 이를 통해 두꺼운 시트에서 더 빠른 절단 속도를 얻을 수 있지만 용접 또는 페인팅을 위해 청소가 필요할 수 있는 산화되고 더 어두운 가장자리가 남습니다.

5. 모션 제어: CNC(컴퓨터 수치 제어)에 의해 안내되는 절단 헤드는 디지털 디자인에 따라 시트 위를 정밀하게 이동하여 원하는 모양을 만듭니다.

스테인리스 강에 대한 주요 장점:

• 탁월한 정밀도 및 정확성: 까다로운 기하학, 날카로운 모서리 및 미세한 세부 사항을 좁은 공차(종종 ±0.1mm 이상)로 달성합니다.

• 우수한 절단 품질: 특히 질소 보조 가스를 사용하면 최소한의 열 변형(HAZ - 열 영향 영역)으로 부드럽고 깨끗하며 버가 없는 가장자리를 생성합니다. 2차 마감 작업을 줄이거나 제거합니다.

• 비접촉 공정: 도구(레이저 빔)가 재료에 물리적으로 닿지 않아 기계적 응력, 공구 마모 및 오염을 제거합니다.

• 고속 및 효율성: 특히 복잡한 모양과 얇은 게이지의 경우 많은 기존 절단 방법보다 훨씬 빠릅니다. 자동화는 높은 처리량을 가능하게 합니다.

• 다재다능함: 복잡한 2D 모양을 쉽게 처리하고 3D 절단에 적용할 수 있습니다. 다양한 디자인 간의 빠른 전환.

• 재료 효율성: 네스팅 소프트웨어는 시트의 부품 레이아웃을 최적화하여 스크랩을 최소화합니다.

• 자동화 친화적: 자동화된 생산 라인에 쉽게 통합됩니다.

적합한 스테인리스 강 종류:

• 오스테나이트계 강종(예: 304, 316/L): 가장 일반적으로 레이저 절단되며 매우 잘 반응합니다.

• 페라이트계 강종(예: 430): 절단할 수 있지만 입자 성장 가능성으로 인해 더 신중한 매개변수 제어가 필요할 수 있습니다.

• 마르텐사이트계 강종(예: 410, 420): 절단할 수 있지만 경도와 탄소 함량이 높기 때문에 균열을 방지하기 위해 특정 설정이 필요합니다.

• 듀플렉스 강종(예: 2205): 최적화된 매개변수를 사용하여 효과적으로 레이저 절단할 수 있습니다.

일반적인 응용 분야:

• 건축 클래딩, 외관 및 장식 요소

• 주방 장비, 가전 제품 및 싱크대

• 식품 가공 기계 및 부품

• 의료 기기 및 수술 도구

• 자동차 부품(배기 장치, 브래킷, 트림)

• 전자 인클로저 및 섀시

• 간판, 문자 및 예술 작품

• 산업 기계 부품 및 프레임

고려 사항:

• 반사율: 스테인리스 강은 연강보다 반사율이 높으며, 이는 문제를 야기할 수 있습니다(특히 CO2 레이저의 경우). 최신 고출력 파이버 레이저는 이를 극복하는 데 훨씬 더 좋습니다.

• 두께: 두꺼운 판을 절단할 수 있지만 효율성과 가장자리 품질은 얇은 시트에서 중간 시트(일반적으로 고출력 파이버 레이저의 경우 최대 20-25mm, 더 두꺼운 것도 가능하지만 더 느림)에서 가장 높습니다.

• 가스 선택 및 비용: 질소 절단은 최고의 품질의 가장자리를 제공하지만 상당한 양의 비싼 가스를 소비하여 운영 비용에 영향을 미칩니다. 산소 절단은 두꺼운 재료에서 더 빠르지만 가장자리 청소가 필요합니다.

• 초기 투자: 레이저 절단 기계는 상당한 자본 투자를 나타냅니다.