튜브 레이저 절단: 완벽한 가이드

1.0튜브 레이저 절단이란?

튜브 레이저 절단은 레이저 기술을 사용하여 튜브를 지정된 길이로 절단하거나 세부적인 패턴을 새겨 넣는 제작 공정입니다. 톱질이나 수동 드릴링과 같은 기존 방식에 비해 자동화된 이 공정은 훨씬 빠르고 정밀합니다.

레이저 절단은 전 세계 제조 업계에서 널리 채택된 기술입니다. 원형, 정사각형, 직사각형 및 맞춤형 튜브를 고품질, 고정밀로 절단할 수 있으며, 다음과 같은 여러 가지 주요 장점을 제공합니다.

• 빠르고 정확한 작업: 대형 튜빙을 효율적으로 가공 가능
• 높은 정밀도: 복잡한 형상을 쉽게 처리합니다
• 최소한의 전처리 또는 후처리: 용접, 연삭, 광택이 필요 없습니다

튜브 레이저 절단은 평판 레이저 절단보다 늦게 도입되었지만, 최근 몇 년 동안 그 사용이 증가하고 있습니다. 이 공정에서는 고출력 레이저 빔이 튜브 표면에 조사되어 재료를 녹이거나 기화시켜 깨끗한 절단면을 만듭니다. 레이저 빔과 튜브의 움직임은 컴퓨터로 제어되어 정밀한 형상을 보장합니다. 이 시스템은 일반적으로 레이저 발생기, 공진기, 그리고 통합 모션 제어 절단 헤드로 구성됩니다.

호환 튜브 유형:

이 공정은 원형, 정사각형, 직사각형 튜브뿐만 아니라 앵글 철판, 채널 섹션, 맞춤형 압출재 등 다양한 소재와 형태를 지원합니다. 튜브는 일반적으로 길이가 20~24피트(약 6~7.5m)이며, 직경은 1~8인치(약 2.5~8.6cm)입니다. 일부 고급 시스템은 최대 14인치(약 30cm) 직경까지 처리할 수 있습니다. 대부분의 기계에는 효율적인 자재 처리를 위해 자동 또는 반자동 로더가 장착되어 있습니다.

절단 과정에서 튜브는 고정, 회전, 그리고 측면 이동을 거칩니다. 정밀한 형상을 얻기 위해 다각도 절단이 가능합니다. 작업 전반에 걸쳐 품질과 효율성을 보장하려면 적절한 프로그래밍이 필수적입니다.

튜브 레이저 절단기 유형:

• 2축 레이저 절단 시스템: 2차원 절단이 가능하므로 길이 절단과 기본 연결에 적합합니다.
• 3축 레이저 절단 시스템: 3차원 기능을 제공하여 더욱 복잡한 적용 분야에서 베벨과 각도 절단이 가능합니다.

2.0레이저 튜브 절단은 어떻게 작동합니까?

레이저 튜브 절단은 정밀 CNC 장비를 사용하여 수행됩니다. 이 공정은 고출력 레이저 빔을 튜브 표면에 조사하는 과정입니다. 빔은 소재에 정밀하게 초점을 맞춰 정확한 절단을 가능하게 합니다. 절단 과정에서 강력한 레이저 에너지는 접촉 지점에서 금속을 기화시키고, 보조 가스는 절단면의 기화된 소재를 불어냅니다. 그 결과, 2차 가공을 최소화하면서 깨끗하고 정밀한 절단이 가능합니다.

레이저 튜브 절단 공정:

1. 재료 로딩: 원형, 사각형, 타원형 등의 튜브를 기계에 수동 또는 자동 공급기를 통해 넣습니다. 그런 다음 척이 재료를 고정하고 정렬합니다.
2. 위치 지정 및 중앙 지정: 비전 시스템이나 센서가 튜브의 위치를 파악합니다. 회전 척은 각도를 조정하여 시작점을 정확하게 정렬합니다.
3. 프로그램 입력 및 경로 생성:절단 경로는 CAD/CAM 파일을 가져오거나 네스팅 소프트웨어를 통해 생성됩니다. 시스템은 교차점, 베벨 및 복잡한 윤곽을 자동으로 계산합니다.
4. 레이저 방출 및 초점: 레이저 광원(일반적으로 파이버 레이저)은 고에너지 빔을 방출합니다. 초점 렌즈는 빔을 작은 지점에 집중시켜 절단 지점에 정확하게 열을 전달합니다.
5. 재료의 용융 및 증발: 레이저는 국부적인 온도를 빠르게 수천도 섭씨까지 높여서 재료를 녹이거나 기화시켜서 균열을 형성합니다.
6. 보조 가스 배출: 고압 가스(질소, 산소, 공기 등)는 녹은 재료를 배출하고 절단 영역을 냉각시켜 매끄러운 모서리를 만듭니다.
7. 레이저 절단 실행: 레이저 헤드는 X/Y/Z 축을 따라 이동하고, 척은 튜브를 회전시킵니다. 다축 제어를 통해 교차점과 경사면을 포함한 다양한 각도에서 3D 절단이 가능합니다.
8. 자동 분리 및 프로파일링: 이 시스템은 구멍 절단, 베벨링, 소켓 형성, 도브테일 슬롯 등의 작업을 수행합니다. 플라이 절단 및 공통선 절단과 같은 고급 기능은 공정을 최적화합니다.
9. 자동 언로딩 및 분류: 완성된 부품은 컨베이어를 통해 자동으로 하역됩니다. 일부 시스템은 길이나 모양에 따른 분류 기능도 지원합니다.
10. 후처리(선택 사항): 필요한 경우 디버링, 세척, 용접 준비와 같은 2차 작업을 수행할 수 있습니다.

3.0레이저 튜브 절단기 유형

3.1레이저 소스 유형별:

• 파이버 레이저 절단기: 높은 에너지 효율성과 낮은 유지 보수 비용으로 스테인리스강, 탄소강 및 기타 다양한 금속을 절단하는 데 이상적입니다.
• CO₂ 레이저 절단기: 두꺼운 소재 절단에 적합합니다. 파장이 길어 비금속 소재에 더 효과적이지만, 유지 관리가 더 복잡합니다.
• 디스크 레이저 절단기: 뛰어난 빔 품질을 제공하며, 고정밀 가공에 이상적이지만 일반적으로 비용이 더 많이 듭니다.

3.2제어되는 축의 수에 따라:

• 3축 레이저 절단기: 2D 평면 절단 및 기본 윤곽을 위해 설계되었습니다.
• 5축 레이저 절단기: 레이저 헤드는 기울이고 회전할 수 있어, 모양이 있는 파이프에 필요한 것과 같은 복잡한 3D 교차 절단이 가능합니다.
• 다축 레이저 절단기: 더욱 복잡하고 정밀한 절단 작업을 처리할 수 있도록 자유도가 더욱 높아졌습니다.

3.3구성 절단으로:

• 고정 튜브 회전 레이저 기계: 레이저 헤드가 튜브 주위를 회전하면서 절단하는 동안 튜브는 고정된 상태를 유지합니다.
• 고정 레이저 회전 튜브 기계: 레이저 헤드는 고정된 상태로 유지되고, 튜브는 절단 작업을 위해 척에 의해 회전됩니다.
• 하이브리드 절단기: 고급 3D 절단 기능을 위해 회전 및 다축 제어를 결합했습니다.

3.4튜브 유형별 호환성:

• 원형 튜브 레이저 절단기: 원형 튜브 가공을 위해 특별히 설계되었습니다.
• 정사각형, 직사각형 및 모양 튜브 레이저 절단기: 정사각형, 직사각형 및 불규칙한 모양의 튜빙에 맞게 제작되었습니다.
• 다기능 레이저 절단기: 단일 시스템 내에서 다양한 모양과 치수의 튜브를 처리할 수 있습니다.

3.5자동화 수준별:

• 수동 레이저 절단기: 소량 생산이나 프로토타입 제작에 적합합니다.
• 반자동 레이저 절단기: 처리량을 개선하기 위해 부분적 자동화를 제공합니다.
• 전자동 레이저 절단기: 자동화된 로딩, 프로그래밍, 절단 및 언로딩 기능을 포함하므로 대량 생산에 이상적입니다.

3.6레이저 유형별:

• 파이버 레이저: 가장 널리 사용되는 레이저 소스로 다양한 소재와 호환됩니다.
• CO₂ 레이저: 티타늄 등 특수 소재를 절단하는 데 효과적이며, 더 강력한 가스 차폐 기능을 제공하며 종종 플라즈마 시스템을 업그레이드하는 데 사용됩니다.

4.0파이버 레이저 절단기란 무엇인가요?

작동 원리:

파이버 레이저는 이터븀이 첨가된 파이버를 레이저 이득 매질로 사용합니다. 레이저 빔은 파이버 옵틱을 통해 절단 헤드로 전달되고, 절단 헤드에서 초점 렌즈를 통해 고밀도 지점에 집속됩니다. 이를 통해 효율적이고 정밀한 절단이 가능합니다.

장점:

• 높은 에너지 효율성(30% 이상의 광-전기 변환율)으로 에너지를 절약하고 환경 친화적입니다.
• 구조가 컴팩트하고 설치 면적이 작아 유지관리가 용이합니다.
• 짧은 파장(~1070nm)은 금속 재료에 높은 흡수율을 제공하며, 특히 스테인리스강, 탄소강, 구리, 알루미늄에 효과적입니다.
• 매끄러운 모서리, 열영향부 최소화, 변형률 낮음으로 높은 절단 품질을 제공합니다.
• 빠른 시작과 짧은 응답 시간으로 자동화 생산에 적합합니다.
• 긴 사용 수명 - 파이버 레이저 소스는 수만 시간 동안 작동할 수 있습니다.

단점:

• 비금속 재료를 절단하는 능력이 제한적입니다.
• 특히 고출력 모델의 경우 비용이 비교적 높습니다.

응용 프로그램:

스테인리스강, 탄소강, 합금강, 알루미늄 및 구리 합금으로 제작된 얇은 금속판 및 튜브의 고정밀 절단에 이상적입니다. 산업 제조, 자동차, 전자 및 의료기기 산업에서 일반적으로 사용됩니다.

5.0CO₂ 레이저 절단기란 무엇인가요?

작동 원리:

CO₂ 레이저 절단기는 이산화탄소 가스를 레이저 매질로 사용합니다. 레이저는 방전관 내에서 생성되어 일련의 거울과 초점 렌즈를 통해 재료에 조사되어 절단됩니다.

장점:

• 파장이 길어(~10.6μm) 플라스틱, 목재, 유리 등 금속과 비금속을 모두 절단할 수 있습니다.
• 다양한 두께의 절단이 가능하며, 특히 두꺼운 판에 효과적입니다.
• 성숙하고 안정적인 기술과 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.
• 파이버 레이저 시스템에 비해 초기 비용이 낮습니다.

단점:

• 에너지 효율이 낮으므로(일반적으로 10–15% 정도) 전력 소비가 증가합니다.
• 레이저 전송은 가스 매체와 거울을 사용하므로 더 복잡한 유지 관리가 필요하고 환경 조건에 대한 민감도가 더 높습니다.
• 더 복잡한 구조로 인해 기계 크기가 크고 바닥 공간도 더 많이 필요합니다.
• 구리나 알루미늄과 같이 반사율이 높은 재료에는 효과가 떨어집니다.
• 열영향부위가 더 크고 재료변형의 위험도 더 큽니다.

응용 프로그램:

탄소강, 두꺼운 스테인리스강, 플라스틱, 목재, 직물 및 기타 소재의 절단에 적합합니다. 간판, 포장, 가구 제조 및 금형 가공 산업에서 널리 사용됩니다.

6.0비교: 파이버 레이저 vs. CO₂ 레이저 절단기

7.0튜브 레이저 절단의 허용 오차는 무엇입니까?

튜브 레이저 절단은 평판 절단보다 더 큰 어려움에 직면합니다. 튜브, 앵글 철판, 채널 섹션과 같은 소재는 휘거나 뒤틀리는 현상이 자주 발생하여 정밀 절단이 어려워질 수 있습니다.

대부분의 튜브 레이저 시스템은 절단 허용 오차를 유지할 수 있습니다. ±0.010인치(±0.25mm). 이 수준의 정밀도를 달성하기 위해 많은 기계가 사용됩니다. 접촉 프로브 기술 절단 전에 튜브의 정확한 위치와 모양을 감지합니다. 이렇게 하면 정확도는 향상되지만 절단 속도가 느려질 수 있습니다.

대조적으로 평판 레이저 절단은 일반적으로 더 엄격한 허용 오차를 달성합니다. ±0.005인치(±0.13mm)그럼에도 불구하고, ±0.010인치는 여전히 튜브 가공에 있어서 엄격한 허용 오차로 간주되며 톱질 및 드릴링과 같은 기존 방법에 비해 상당한 정밀도 이점을 제공합니다.

8.0튜브 레이저 절단기는 어떤 소프트웨어와 파일 형식을 지원합니까?

튜브 레이저 커터에는 일반적으로 전용 프로그래밍 소프트웨어와 CAD/CAM 인터페이스가 장착되어 있어 설계부터 생산까지 프로세스를 간소화합니다. 일반적으로 지원되는 파일 형식은 다음과 같습니다.

• .STP— 3D 모델 데이터 교환을 위한 표준
• .IGS— 플랫폼 간 3D 기하학을 공유하는 데 사용됩니다.
• .X_T— 복잡한 부품에 대한 정확한 기하학적 데이터가 포함되어 있습니다.
• .IFC— 건설 및 엔지니어링 프로젝트에서 널리 사용되는 오픈 데이터 형식

9.0레이저 튜브 절단기의 최고 브랜드

레이저 튜브 절단 시장에서 혁신, 기계 품질, 그리고 고객 만족도를 인정받는 몇몇 주요 브랜드는 다음과 같습니다.

• 트럼프– 고정밀 레이저 절단 기술로 유명합니다.
• 바이스트로닉– 효율적이고 신뢰할 수 있는 장비를 제공합니다.
• 아마다– 강력한 기술 지원과 혁신적인 디자인으로 유명합니다.
• 마작– 자동화 및 시스템 통합 분야에서 앞선 기술력을 보유하고 있습니다.
• BLM 그룹– 튜브 가공을 위한 레이저 솔루션을 전문으로 합니다.
• ALEKVS 기계– 비용 효율적이고 실용적인 튜브 절단 시스템을 제공합니다.

튜브 레이저 절단기를 선택할 때 고려해야 할 핵심 요소:

재료 유형: 다양한 재료에는 특정 레이저 기술(예: 섬유 대 CO₂)이 필요할 수 있습니다.

튜브 직경 및 벽 두께: 절단 용량은 해당 응용 분야에 필요한 튜브 크기 및 두께 범위에 맞춰야 합니다.

10.0튜브 레이저 커터와 플랫베드 레이저 커터의 차이점

일부 플랫베드 레이저 커터에는 튜브 가공용 추가 모듈이 포함되어 있지만, 일반적으로 시트와 튜브 작업 간 전환에 오랜 시간이 걸립니다. 대부분의 경우 기본적인 2D 절단만 지원합니다. 많은 업체에서 튜브 절단 기능을 제공한다고 주장하지만 실제 성능은 제한적인 경우가 많습니다.

튜브 레이저 커터반면, 는 긴 소재 가공을 위해 특별히 설계되었습니다. 이 기계는 표준 20피트 또는 24피트 튜브(예: 2.0×2.0×0.125인치(약 50×50×3mm) 정사각형 튜브)를 처리할 수 있으며, 자동 순차 로딩 묶음 재고에서 생산 효율을 크게 향상시킵니다. 반면, 플랫베드 레이저는 일반적으로 수동 로딩 튜빙을 다룰 때 연속적이고 대량의 작업이 제한됩니다.

절단 치수 측면에서, 플랫베드 레이저는 베드 크기에 의해 제한됩니다.일반적으로 최대 절단 길이는 10피트(약 3미터) 미만입니다. 그러나 튜브 레이저는 일반적으로 튜브와 프로파일을 절단하는 데 사용됩니다. 최대 20피트 이상 길이로.

효율성 관점에서 튜브 레이저는 다음과 같습니다. 20피트 구간을 따라 여러 부분을 중첩합니다.평판 시스템에서 4×10피트(약 12.7×10.7m) 금속판에 부품을 중첩하는 것과 유사합니다. 평판 레이저는 튜브 작업에서 이 수준의 중첩 효율을 달성하기에 적합하지 않습니다.

또한 튜브 레이저 기계는 종종 다음을 지원합니다. 4축 또는 5축 3D 절단, 앵글 철, 채널 강, I-빔 등 다양한 구조용 프로파일을 가공할 수 있습니다. 또한, 이 기계는 베벨 컷, 부품을 가능하게 함 절단 후 바로 용접 가능추가적인 연삭이나 모서리 처리가 필요 없습니다.

대조적으로 플랫베드 레이저는 다음과 같이 제한됩니다. X 및 Y 축을 따라 2D 절단따라서 복잡한 3D 튜브 및 프로파일 작업에는 적합하지 않습니다.

11.0레이저로 강관을 절단: 광섬유인가, CO₂인가?

파이버 레이저 절단의 장점:

• 낮은 전력 소비: 파이버 레이저 시스템은 에너지 소모가 적어 운영 비용이 절감됩니다.
• 최소한의 유지 관리: 파이버 레이저 소스는 유지관리가 거의 필요하지 않아 가동 중지 시간과 유지관리 비용이 줄어듭니다.
• 높은 절단 속도: 파이버 레이저 커터는 매우 빠른 절단 속도를 제공하여 생산 효율성을 높여줍니다.
• 폭넓은 금속 호환성: 구리, 황동, 금속 합금 등 다양한 금속을 절단할 수 있습니다.
• 뛰어난 집중력: 파이버 레이저는 빔을 더 작은 점 크기로 집중시켜 더 정밀한 절단이 가능하고 시스템 안정성이 향상됩니다.

CO₂ 레이저 절단에 적합한 응용 분야:

CO₂ 레이저는 저에너지원으로 간주되지만 특히 다음과 같은 경우 여전히 실행 가능한 대안입니다.

• 두꺼운 튜브 절단: CO₂ 레이저는 4~5mm보다 두꺼운 강관을 가공하는 데 유리합니다.
• 저탄소강관: 저탄소강 튜빙을 절단하는 용도에 적합합니다.

12.0좋은 레이저 튜브 절단기를 선택하는 방법은?

어떻게 올바른 것을 선택합니까? 레이저 튜브 절단기 그렇게 많은 브랜드와 모델 중에서?

12.1CO₂ 레이저보다 파이버 레이저를 우선시하세요:

최신 튜브 레이저 절단기는 주로 파이버 레이저를 사용합니다. 기존 CO₂ 레이저와 비교하여 파이버 레이저는 다음과 같은 여러 장점을 제공합니다.

• 더 높은 절단 효율성: 파이버 레이저는 더 짧은 파장에서 작동하며 에너지 활용도가 더 좋습니다.
• 낮은 유지관리 비용: 값비싼 거울이나 CO₂ 가스가 필요 없습니다.
• 더 넓은 소재 호환성: 특히 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 합금에 적합합니다.
  추천: 특정 비금속 절단 요구 사항이 없다면 첫 번째 옵션으로 파이버 레이저 모델을 선택하세요.

12.2비용 절감 및 효율성의 핵심인 "제로테일" 절단 기능을 찾아보세요.

기존 절단 방식은 튜브 끝부분에 50~200mm의 스크랩을 남기는 경우가 많습니다. 최신 기계는 최적화된 척 구조와 모션 제어 시스템을 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.

• 꼬리 낭비 ≤30mm, 또는 심지어 진짜 제로테일 절단.
• 튜브당 5~10%의 재료를 절약할 수 있어 대량 생산에 특히 유용합니다.
  일반적인 구현:
• 듀얼척 플로팅/팔로우업 구조
• 플라이 커팅(즉석 커팅)
• 동적 클램핑 길이 조정

팁: 회사에서 매년 대량의 튜빙을 소비하는 경우, 제로 테일 기능을 활용하면 자재 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

12.3처리 능력에 따른 튜브 호환성 평가:

레이저 튜브 커터는 다양한 소재를 지원합니다. 구매 전에 생산 요구 사항을 명확히 파악하세요.

12.4절단 정밀도 및 날 품질: 조립 및 용접의 핵심:

고품질 레이저 커터는 빠를 뿐만 아니라 정확하고 깨끗해야 합니다.

• 재위치 정확도: ≤±0.03mm
• 커프 폭: 0.2–0.5 mm
• 모서리 품질: 버가 없고 탄 자국이나 산화가 없어야 하며 직접 용접이나 조립이 가능해야 합니다.
• 베벨 절단 기능(예: 45°): 용접 시 튜브 간 밀착을 더욱 강화할 수 있습니다.

12.5자동화 수준은 효율성과 노동 비용을 결정합니다.

자동화된 로딩/언로딩 및 지능형 가공 기능을 갖춘 레이저 튜브 커터는 생산성을 크게 향상시키고 인력 필요성을 줄일 수 있습니다.

12.6소프트웨어와 제어 시스템이 스마트하고 사용하기 쉬운가요?

워크플로를 단순화하려면 CAD/CAM 직접 가져오기와 3D 모델 구문 분석을 지원하는 시스템을 선택하세요.

• 부품 모양과 치수를 자동으로 인식합니다.
• 인기 있는 형식(.dxf, .stp, .igs)을 지원합니다.
• 에지 공유 최적화 및 맞물리는 홀 인식이 포함됩니다.
• 레이저 출력과 절단 속도의 스마트한 연계

13.0튜브 절단에 레이저 절단을 선택하는 이유는 무엇입니까?

금속 튜브는 비용 효율적이며 구조적으로 견고하며, 특히 CNC 가공으로 제작된 유사 부품과 비교할 때 더욱 그렇습니다. 그러나 기존의 튜브 가공은 여러 가지 어려움을 안고 있습니다. 수작업이 많이 필요하고 높은 정밀도로 작업하기 어렵습니다. 두꺼운 강관 드릴링, 정밀 각도 절삭, 비원형 형상 가공과 같은 작업은 시간이 많이 소요되고 정밀도가 제한될 수 있습니다.

레이저 튜브 절단은 이러한 문제를 효과적으로 해결합니다. 최신 시스템은 수천 분의 1인치(1/1000인치) 이내의 공차로 매우 복잡한 형상을 절단할 수 있으며, 베벨 절단도 지원합니다. 잘 설계된 절단 부품은 자체 고정이 가능하여 후속 조립 및 용접 공정의 효율성을 향상시킵니다.

레이저 튜브 절단기는 상당한 투자가 필요하며, 종종 수백만 달러의 비용이 듭니다. 기업 규모의 대량 생산에 가장 적합합니다. 소량 작업의 경우, 장비 가동 중단으로 인해 비용이 많이 발생할 수 있으므로 투자 결정은 생산 수요와 자본 지출을 신중하게 비교 검토해야 합니다.

14.0다른 절단 방법에 비해 튜브 레이저 절단의 장점

튜브 레이저 절단은 재료 표면에 초점을 맞춘 고출력 레이저 빔을 사용하여 정밀한 절단을 수행합니다. 기존 및 대체 절단 방식과 비교하여 다음과 같은 장점을 제공합니다.

• 기계식 톱질:
  정밀도가 낮고, 후처리가 필요한 거친 모서리, 느린 절단 속도, 효율성이 낮고 노동 집약적임, 복잡한 프로필이나 각도 절단을 생산하는 데 제한됨.
• 플라즈마 절단:
  두꺼운 금속 재료를 고속으로 절단하는 데 효과적이지만, 열 영향부가 넓고 절단면이 거칠어 2차 마무리가 필요합니다. 레이저 절단보다 정밀도가 낮아 얇거나 복잡한 부품에는 적합하지 않습니다.
• 워터젯 절단:
  금속 및 비금속을 포함한 다양한 소재를 절단할 수 있으며, 열 영향부 없이 매끄러운 모서리를 생성합니다. 그러나 워터젯 시스템은 구매 및 유지 보수 비용이 더 많이 들고, 레이저보다 작동 속도가 느리며, 매우 얇거나 정밀한 튜브에는 적합하지 않습니다.
• 평판 레이저 절단:
  평평한 소재에 대해 높은 정밀도와 깔끔한 절단을 제공합니다. 그러나 튜브 단면을 절단할 때 수동 로딩이 필요한 경우가 많고, 이 시스템은 2D 절단으로 제한되어 3D 프로파일이나 다각도 작업에는 적합하지 않습니다.
• 튜브 레이저 절단:
  고정밀(±0.010인치)의 깔끔한 모서리를 제공하며, 2차 가공이 필요 없습니다. 복잡한 3D 형상과 다각도 베벨 절단을 지원하며, 긴 튜브의 자동 로딩 기능을 갖추고 있어 일괄 생산에 이상적입니다. 고가의 장비이지만, 확장 가능한 산업용으로 매우 적합합니다.

15.0튜브 레이저 절단 시스템이 지원하는 재료 모양

튜브 레이저 커터는 표준 파이프와 구조용 프로파일에만 국한되지 않습니다. 다음을 포함한 다양한 형상을 가공할 수 있습니다.

• 원형 튜브, 사각 튜브, 직사각형 튜브 및 타원형 튜브
• 각형 철, 채널 강철, I-빔 및 기타 표준 프로파일
• 사다리꼴, Z자형 또는 C자형 단면과 같은 특수 모양을 갖춘 맞춤형 압출
• 구조용 강관 및 복잡한 단면 프로파일
• 다각형 튜브 및 기타 비표준 튜브 형상

고급 튜브 레이저 기계는 다축 3D 절단도 지원합니다. 이를 통해 베벨, 챔퍼, 홀 및 복잡한 윤곽과 같은 정밀한 작업이 가능합니다. 따라서 튜브 레이저 절단은 기계 제조, 자동차, 항공우주, 구조물 건설 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

16.0레이저 튜브 절단의 장점과 한계

레이저 튜브 절단의 장점:

• 반자동화에서 완전자동화 워크플로: 높은 처리량이 가능하고 생산 효율성이 크게 향상됩니다.
• 최소한의 재료 낭비: 자재 사용량이 최적화되어 폐기물이 거의 발생하지 않습니다.
• 고정밀 절단: 뛰어난 모서리 품질로 깔끔하고 복잡하며 반복 가능한 절단 작업을 제공합니다.
• 광범위한 소재 호환성: 거의 모든 금속 유형에 적합합니다.
• 유연한 튜브 크기: 최대 6인치 길이와 직경의 대부분 튜브를 효율적으로 처리합니다.

레이저 튜브 절단의 한계 또는 과제:

• 가장자리 변색: 일부 소재는 절단면 근처에 사소한 열 변색이나 후광 효과가 나타날 수 있는데, 이는 대개 튀김 방지 장치나 과도한 보조 가스로 인해 발생합니다.
• 진입 및 출구 표시 자르기: 진입 및 출구 지점에서 사소한 불규칙성이나 일관되지 않은 가장자리 마감이 발생할 수 있습니다.
• 벽 두께 제한: 일반적으로 두께가 0.500인치~1.000인치 미만인 얇은 벽의 재료에 가장 적합합니다.

17.0튜브 레이저 절단 소프트웨어의 주요 기능은 무엇입니까?

• 자동 중첩: 튜브 길이와 부품 치수에 따라 절단 경로를 자동으로 배열하여 재료 활용도를 극대화하고 낭비를 줄입니다.
• 공통선 절단 / 공유 모서리 절단: 여러 부품을 절단할 때 절단 모서리를 공유하여 절단 시간과 레이저 에너지 소비를 줄이고 효율성을 향상시킵니다.
• 다축 경로 계획: 베벨, 챔퍼, 교차 절단과 같은 복잡한 3D 절단 경로를 생성하기 위해 3축, 4축, 5축 연결 제어를 지원합니다.
• 재료 데이터베이스 관리: 다양한 소재에 대한 절단 매개변수(레이저 출력, 절단 속도, 가스 유형 등)를 저장하여 빠르게 검색하고 조정할 수 있습니다.
• 절단 경로 시뮬레이션: 사전에 경로 충돌과 잠재적인 가공 문제를 감지하기 위해 절삭 공정의 3D 시뮬레이션을 제공합니다.
• 스크랩 관리: 폐기물 영역을 지능적으로 식별하고, 부품 레이아웃을 최적화하며, 재료 낭비를 줄입니다.
• 자동 치수 교정: 튜브의 실제 치수 편차에 따라 자동으로 절단 프로그램을 조정하여 가공 정확도를 보장합니다.
• CAD/CAM 통합: CAD 설계 파일(예: .STP, .IGS 형식)을 직접 가져와서 절단 프로그램을 자동으로 생성합니다.
• 원격 모니터링 및 진단: 실시간으로 장비 상태를 모니터링하고, 오류 진단 및 유지 관리 알림을 제공합니다.

18.0튜브 레이저 절단은 어떻게 제조 설계 및 공정의 혁신을 주도하는가?

점점 더 많은 엔지니어들이 레이저 튜브 절단의 잠재력을 인식하고 있습니다. 이전에는 높은 비용이나 제조상의 어려움으로 인해 특정 모양과 크기가 배제되었습니다. 이제 이러한 형상의 가공이 더욱 실현 가능하고 접근성이 높아졌습니다. 전통적으로 튜브 슬로팅은 기계 가공에 의존했지만, 오늘날에는 튜브 및 기타 프로파일의 슬로팅이 더욱 간편해졌습니다.

튜브 레이저로 가능해진 디자인 혁신:
부품 설계 시 튜브 레이저 절단의 성능을 고려하면 새로운 가능성이 열리고 설계 자유도가 확대됩니다. 더 중요한 것은 후속 제조 공정의 최적화가 가능하다는 것입니다.

기존 절단 방법의 한계:
기존의 튜브 및 프로파일 절단은 톱에 의존하는 경우가 많은데, 톱은 절단 속도가 느리고 정확도가 낮습니다. 느린 속도 자체도 문제지만, 정밀도가 낮으면 후속 제조 단계에서 더 큰 문제를 야기할 수 있습니다.

예시 사례:
2.0 x 2.0 x 0.125인치 정사각형 튜브를 예로 들어 보겠습니다. 3피트 x 6피트 크기의 간단한 직사각형 프레임을 제작해야 한다고 가정해 보겠습니다. 과거에는 일반적인 작업장에서 톱을 사용하여 튜브를 45도 각도의 네 조각으로 마이터 절단했습니다. 정확한 45도 절단을 위해 톱을 이동, 측정, 설치하는 작업은 시간이 많이 걸리고 종종 부정확합니다.

레이저 튜브 절단의 응용 분야

레이저 튜브 절단 기술은 다양한 시장과 산업에 걸쳐 발전하고 있습니다. 금속 튜브 가공 및 절단 방법은 다양하며, 일반적인 작업으로는 천공, 슬로팅, 엔드 커팅 등이 있습니다. 이러한 공정은 종종 다른 튜브나 판재와의 접합과 결합됩니다.

레이저 튜브 절단 기술의 응용 분야:
레이저 튜브 절단기는 스테인리스강, 강철, 알루미늄, 구리, 황동, 청동 등 다양한 금속과 일부 비금속 소재의 정밀 절단을 위해 설계되었습니다. 이 기술은 여러 산업 분야에서 널리 사용되고 있으며, 주로 맞춤형 부품 제조에 사용됩니다. 일반적인 산업 분야는 다음과 같습니다.

• 구조공학
• 조작
• 자동차
• 항공우주
• 방어

일반적인 사용 사례:

• 조명: 맞춤형 조명기구 및 지지대 제작.
• 튜브 구조: 건설 및 산업용으로 사용되는 관형 프레임워크를 제조합니다.
• 배기 시스템: 자동차 및 기계 배기 시스템용 튜브 절단.
• 항공기 구성품: 항공우주 부품에 대한 고정밀 절단을 제공합니다.
• 방어 구성 요소: 군사장비 및 관련 부품을 생산합니다.

레이저 절단에 적합한 일반적인 튜브 모양:

• 원형 튜브
• 사각관
• 각도 섹션
• 직사각형 튜브
• 보 프로파일
• 형성된 모양
• 맞춤형 압출 프로파일

레이저 절단 기술은 약 90% 중대형 튜브 구조용 소재로 널리 사용되고 있습니다. 이러한 광범위한 적용은 유연성과 높은 정밀도 덕분이며, 특히 항공우주 및 자동차 제조와 같이 엄격한 요구 사항을 가진 산업에서 매우 중요합니다. 레이저 튜브 절단은 고품질 절단을 보장할 뿐만 아니라 다양한 튜브 모양과 크기를 수용할 수 있습니다.

19.0FAQ: 레이저 튜브 절단에 대한 일반적인 질문

파이버 레이저 커터와 CO₂ 레이저 커터 중 어떤 것을 선택해야 할까요?

• 파이버 레이저 커터: 반사율이 낮은 금속에 적합하여 절단 효율과 정밀도가 높습니다. 얇은 소재에 이상적이며 유지 보수 비용이 저렴합니다.
• CO₂ 레이저 커터: 두꺼운 재료, 특히 저탄소강 및 일부 비금속 재료에 적합합니다. 그러나 효율이 낮고 유지 관리가 복잡하기 때문에 주로 두꺼운 금속판에 적합합니다.

레이저 튜브 절단은 어떤 튜브 모양을 처리할 수 있나요?
레이저 튜브 절단기는 다음을 포함하여 다양한 튜브 모양을 처리할 수 있습니다.

• 원형, 정사각형, 직사각형 튜브
• 타원형 튜브
• 사다리꼴, Z형, C형 단면 등 맞춤형 압출 프로파일
• 각형 철, 채널 강, I-빔과 같은 구조용 강재

레이저 튜브 절단의 일반적인 절단 허용 오차는 무엇입니까?
대부분의 튜브 레이저 절단 시스템은 약 절단 허용 오차를 유지합니다. ±0.010인치(±0.25mm)이러한 정밀도는 대부분의 산업 분야에 적합하며 기존의 톱질 및 드릴링 방법보다 훨씬 뛰어납니다.

레이저 튜브 절단은 기존 방법에 비해 어떤 장점이 있나요?
기계식 톱질, 플라즈마 절단 또는 워터젯 절단과 비교하여 레이저 튜브 절단은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 더 높은 정밀도: 2차 마감 처리 없이 매끄러운 모서리로 수천분의 1인치 이내의 허용 오차를 달성합니다.
• 복잡한 절단 기능: 정밀한 제조 요건에 맞춰 복잡한 3D 윤곽과 베벨을 절단할 수 있습니다.
• 오토메이션: 자동 로딩 및 가공을 지원하여 인건비를 줄이고 생산 효율성을 높입니다.

레이저 튜브 커터는 유지관리하기 어렵나요?

• 파이버 레이저 커터 비교적 유지관리 비용이 낮고, 일반적으로 레이저 이득 매체를 주기적으로 교체하는 데 국한되며 장비 수명이 깁니다.
• CO₂ 레이저 커터 레이저 전송에 가스와 거울을 사용하므로 유지관리가 더 자주 필요하고, 관련 비용과 가동 중지 시간이 늘어납니다.

레이저 튜브 절단 비용은 얼마입니까?
레이저 튜브 절단기는 일반적으로 초기 비용이 높아 기업 규모의 대량 생산에 적합합니다. 초기 투자 비용에도 불구하고, 자동화와 높은 절단 정밀도는 인건비와 생산 주기를 크게 줄여 대량 생산에 적합합니다.

 

참고문헌

www.ametals.com/post/everything-you-need-to-know-about-the-tube-laser

www.oshcut.com/design-guide/tube-cutting-basics

www.allmetalsfab.com/튜브 레이저에 대한 일반적인 질문/

https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting

https://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_laser