얼마나 높은지

Aug 22, 2023

고출력 레이저는 두꺼운 재료뿐만 아니라 모든 종류의 절단 요구 사항에 수요가 있습니다.

제작자는 4kW 레이저로 0.25인치 판재를 절단할 수 있다면 8kW 레이저 전원으로 더 빠르게 절단할 수 있다는 사실을 알기 위해 파이버 레이저 절단 기술의 전문가가 될 필요가 없습니다. 이제 12kW 광섬유 레이저 절단기로 무엇을 할 수 있는지 생각해 보십시오. 15kW는 어떻습니까?

오늘날 금속 가공업체에서는 이러한 선택을 할 수 있지만, 새로운 고출력 파이버 레이저를 사용하여 두꺼운 금속 절단에만 집중하는 것은 잘못된 것입니다. 이러한 10kW, 12kW, 심지어 15kW 기계는 두꺼운 재료를 절단하는 것보다 훨씬 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 비록 금속 제작자가 이러한 강력한 공작 기계에 대해 이야기할 때 가장 먼저 떠오르는 것일지라도 말입니다. 현실은 북미의 대다수 금속 가공 회사가 0.25인치 이하의 금속을 가공하고 있다는 것입니다. 원자로와 같은 매우 두꺼운 특수 금속을 레이저 절단해야 하는 작업장은 많지 않습니다. 이러한 유형의 응용 프로그램은 풍부하지 않습니다.

고출력 파이버 레이저 기술의 이야기는 레이저 절단의 공정 시간 단축에 관한 것입니다. 그렇기 때문에 금속 제조 업체에서는 2~3개의 구형 레이저를 교체하기 위해 고성능 레이저 절단기 1대를 구입하고 있습니다. 그들은 이전보다 더 빠르고 저렴하게 레이저 베드에서 부품을 꺼낼 수 있습니다.

아프가니스탄과 이라크에 배치된 미군 차량용 장갑 키트를 제작하기 위해 판재를 빠르고 효율적으로 처리하는 데 필요한 도구로 고성능 CO2 레이저 절단기가 필요한 도구로 간주된 것은 2000년대 중반이었습니다. 급조 폭발 장치는 큰 위협이었으며, 이 키트는 일반 수송 차량으로는 불가능한 방식으로 군인을 보호했습니다.

불과 몇 년 후 광섬유 레이저 기술이 등장했고, 2010년대 중반에 채택률이 폭발적으로 증가했습니다. 거울이나 렌즈 청소, 벨로우즈 점검, 빔 정렬에 대해 걱정할 필요 없이 제작자는 유지 관리가 거의 필요하지 않고 CO2 시스템 운영 비용의 약 절반에 해당하는 새로운 절단 도구를 찾았습니다.

또한 파이버 레이저는 CO2 공진기와 관련된 10미크론 빔 파장보다 약 10배 짧은 빔 파장을 생성합니다. 이 집중된 빔은 더 높은 전력 밀도를 생성하며, 이 기술의 더 높은 흡수율과 결합되면 특히 0.25인치 미만의 재료 두께에서 CO2 레이저의 속도를 훨씬 능가하는 절단 속도로 변환됩니다.

파이버 레이저 기술을 사용하면 제조업체는 레이저 생산 모듈을 추가하여 공작 기계의 성능을 높일 수 있습니다. (모듈에서는 반도체 다이오드에서 방출된 빛이 레이저가 생성될 때까지 이터븀이 첨가된 광섬유에서 여기됩니다. 모든 모듈은 활성 광섬유에 접합되어 레이저 빔을 전달하는 데 사용됩니다.) 그래서 최근 전력량 증가가 너무 빨리 발생했습니다. 순수한 기술 관점에서 전력을 추가하는 것은 복잡하지 않습니다. 실제로 오늘날 파이버 레이저 용접 시스템은 어떤 경우에는 100kW를 초과할 수 있습니다.

제작업체의 작업 현장에 100kW 시스템이 없는 이유는 빔 전달 시스템이 그만큼의 전력을 처리할 수 없기 때문입니다. 이것이 바로 커팅 헤드 디자인에 대해 많은 연구가 진행되고 있는 이유입니다. 각 레이저 절단 시스템 제조업체는 두꺼운 재료를 절단할 때 발생할 가능성이 높은 가혹한 절단 조건에 직면하여 오랜 시간 동안 파이버 레이저 빔을 전달할 수 있는 안정적인 절단 헤드를 생산하려고 합니다.

최근 몇 년 동안 동일한 공작 기계 제조업체는 절단 중에 빔 크기를 조절할 수 있는 절단 헤드 광학 장치를 개발했습니다. 이러한 기술 개발로 인해 파이버 레이저 절단기는 단순히 얇은 판금을 절단하는 도구에서 벗어나게 되었습니다. 재료가 두꺼워질수록 용융 금속을 제거할 수 있도록 더 많은 커프를 생성하기 위해 더 넓은 빔이 필요합니다.

고출력 파이버 레이저가 제작 작업장에 의미하는 것 제작 작업장에 고출력 파이버 레이저가 의미하는 것 그렇다면 제작업체에는 얼마나 강력한 파이버 레이저가 필요합니까? 회사는 작업의 80%를 차지하는 일반적인 두께 범위를 살펴봐야 합니다. 게이지가 정말 얇은 경우에는 15kW 레이저가 필요하지 않을 것입니다. (상점에 15kW 파이버 레이저가 있더라도 출력을 6kW로 낮추고 매우 빠른 속도와 저렴한 비용으로 얇은 재료를 절단할 수 있습니다.)