레이저 절단기로 절단할 수 없는 재료는 무엇입니까?

과학과 기술의 지속적인 발전으로 인해 레이저 기술은 거의 모든 분야에서 안전하게 사용될 수 있습니다. 레이저 절단 기술은 고정밀, 고효율, 비접촉 특성으로 인해 현대 제조에서 중요한 도구가 되었습니다. 그러나, 그 레이저 절단기 전능하지 않습니다. 또한 재료를 절단할 때 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 즉, 일부 재료는 레이저 절단에 적합하지 않습니다. 이 기사에서는 레이저 절단 기계가 절단할 수 없는 일부 재료를 살펴보고 그 이유를 분석합니다.

레이저 절단기로 절단할 수 없는 재료는 무엇입니까?

레이저 절단기의 가장 큰 장점 중 하나는 놀라운 다양성입니다. 이를 통해 모든 계층의 제조가 더욱 쉽고 빨라질 수 있습니다. 그러나 모든 재료가 이 처리 방법에 적합한 것은 아닙니다. 레이저 절단에 적합하지 않은 재료는 다음과 같습니다.

반사율이 높은 소재

레이저 절단기는 작업 시 고에너지 레이저 빔을 생성하며 구리, 은, 알루미늄 등과 같은 반사율이 높은 재료는 대부분의 레이저 에너지를 반사하여 절단 결과가 좋지 않거나 절단기 자체가 손상될 수도 있습니다. . 반사율이 높은 재료는 레이저 에너지의 흡수율이 매우 낮아 단시간에 절단할 수 없기 때문입니다. 대신, 재료 표면에 반사와 산란이 발생하여 절단 효과가 더욱 약화됩니다. 이러한 문제를 극복할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.

보조 가스 퍼지: 절단 중에 질소나 산소와 같은 보조 가스를 도입하면 반사된 레이저 에너지를 절단 영역에서 멀리 이동시켜 절단 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
파장 변경: 적절한 파장의 레이저 광원을 선택하면 반사율이 높은 재료에서 레이저의 반사율을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 적외선 레이저는 가시광선 레이저보다 구리와 알루미늄을 더 잘 흡수하므로 절단 결과가 향상됩니다.
코팅 처리: 고반사 재료를 코팅하면 반사율을 줄이고 재료에 대한 레이저 에너지의 흡수율을 높일 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 경우에 따라 절단 결과가 향상될 수 있습니다.
적절한 출력 및 매개변수 선택: 반사율이 높은 다양한 재료에 따라 레이저 출력, 펄스 주파수, 스캔 속도와 같은 매개변수를 조정하여 최상의 절단 효과를 얻습니다.

투명한 소재

레이저 절단 기계는 투명한 재료를 절단할 때 몇 가지 문제에 직면하게 됩니다. 일반적인 투명 재료로는 유리, 플렉시글래스, 폴리카보네이트 등이 있습니다. 왜냐하면 투명 재료는 금속이나 기타 불투명 재료만큼 효과적으로 레이저 에너지를 흡수하지 않기 때문입니다. 또한 유리의 레이저 전파 속도로 인해 절단 결과가 좋지 않을 수도 있습니다. 레이저 절단 중에 발생하는 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까? 투명 재료를 가공할 때 원하는 가공 효과를 얻으려면 일반적으로 기계적 절단, 워터젯 절단, 열 굽힘, 레이저 드릴링 등과 같은 다른 가공 방법을 고려해야 합니다.

독성 물질

불소 및 시안화물과 같은 특정 독성 물질은 레이저 절단 과정에서 독성 가스나 유해한 먼지를 생성하여 작업자와 환경에 심각한 해를 끼칠 수 있습니다. 따라서 작업자의 건강과 안전을 보호하기 위해 레이저 절단기를 사용하여 이러한 독성 물질을 절단해서는 안됩니다. 다음은 몇 가지 일반적인 대처 전략입니다.

환기 시설: 절단 작업장에 효과적인 환기 시스템을 설치하여 발생된 유해 가스를 외부로 신속하게 배출하고 환경 보호 처리를 수행합니다.
흡수제 사용: 절단 영역에 흡수제를 배치하여 독성 가스를 흡수하고 가스 확산을 줄입니다.
극저온 절단: 절단 중 온도를 낮추고 가스화로 인해 방출되는 유기물의 양을 줄입니다.
대체 재료 선택: 레이저 절단 중 유독 가스 발생을 줄이기 위해 유기 용제가 포함되지 않은 재료를 선택하십시오.

결석

레이저 절단기는 금속 및 비금속 재료에 널리 사용되지만 레이저 절단기의 효과는 대리석, 화강암, 사암 및 기타 돌과 같은 단단하고 광물 함량이 높은 재료에는 이상적이지 않습니다. 석재는 열전도율이 높아 단시간에 레이저 에너지가 절단 부위에 집중되기 어려워 절단이 어렵고 절단면이 갈라지거나 고르지 못한 현상이 발생하기 쉽기 때문입니다. 가능한 해결 방법은 다음과 같습니다.

절단 매개변수 최적화: 다양한 석재의 경우 출력, 속도, 초점 깊이 등과 같은 레이저 절단기의 매개변수를 조정하여 더 나은 절단 결과를 얻을 수 있습니다. 지속적으로 매개변수를 최적화함으로써 석재 절단의 어려움을 어느 정도 극복할 수 있습니다.
보조 가공 방법: 레이저로 절단하기 어려운 석재의 경우 기계적 절단, 워터젯 절단 등과 같은 다른 가공 방법을 고려할 수 있습니다. 이러한 방법은 석재의 특수한 특성에 더 잘 대처하고 정밀한 절단을 달성할 수 있습니다.
재료 전처리: 레이저 절단 전에 예열, 사전 분할 등과 같은 석재를 전처리하여 절단 중 에너지 손실을 줄이고 절단 효율성과 품질을 향상시킬 수 있습니다.
재료 선택: 프로젝트 계획 단계에서 석재의 특성에 따라 적절한 재료를 선택하여 레이저 절단에 적합하지 않은 석재를 사용하지 않고 절단 문제의 발생을 줄일 수 있습니다.

고밀도 폴리에틸렌

고밀도 폴리에틸렌은 레이저 절단 시 쉽게 접착성 가스를 생성하여 절단 표면의 부착물을 증가시켜 절단 품질에 영향을 미칩니다. 또한 HDPE는 절단 과정에서 독성 가스를 생성하여 환경과 작업자에게 위협이 됩니다. 다음은 이러한 문제를 해결하는 방법에 대한 설명입니다.

끈적이는 가스의 생성을 줄이려면:

절단 매개변수 최적화: 레이저 출력, 스캔 속도, 초점 거리 등의 매개변수를 조정하여 절단 영역의 열 축적을 줄여 접착 가스 발생을 줄입니다.
보조 가스 퍼지: 절단 공정 중에 보조 가스(예: 질소)를 도입하면 생성된 가스를 빠르게 날려 버리고 절단 영역에 남아 있는 가스를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

독성 가스의 방출을 방지하려면:

환기시설 : 발생하는 유독가스를 신속히 배출하기 위해 절단작업장에 강제환기설비를 설치합니다. 가스 처리 시스템을 사용하여 배출 가스를 필터링하고 처리하여 가스 농도를 줄입니다.
개인 보호 조치: 작업자는 유독 가스에 대한 노출을 줄이기 위해 호흡기, 보호 안경 등과 같은 적절한 보호 장비를 착용해야 합니다.

반응성 재료

특정 물질은 고온에서 산소와 반응하여 폭발이나 화재를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 니트로 화합물, 질산염 및 기타 화합물은 레이저 절단 시 고온 조건으로 인해 불안정한 반응을 일으킬 수 있으며 심지어 폭발 및 화재와 같은 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 니트로 화합물을 함유한 재료에는 레이저 절단 기술을 피해야 합니다. 이러한 물질을 처리해야 하는 경우 폭발 위험을 줄이기 위해 화학적 처리나 기계적 처리와 같은 다른 비열적 처리 방법을 고려할 수 있습니다.

다층 복합재

다층 복합 재료는 일반적으로 탄소 섬유 강화 복합 재료와 같은 다양한 재료의 층으로 만들어집니다. 다양한 재료의 열전도율과 광학적 특성이 다르기 때문에 레이저는 절단 과정에서 불안정한 절단 효과를 생성하기 쉽고 이로 인해 벗겨짐, 균열 및 기타 문제가 발생할 수 있습니다. 그러나 이러한 제한 사항을 처리할 수 있는 방법은 여전히 있습니다.

절단 매개변수 최적화: 레이저 출력, 스캐닝 속도 등과 같은 레이저 절단기의 매개변수를 조정하여 다양한 재료 층의 특성에 맞게 조정합니다. 합리적인 매개변수 설정을 통해 절단 효과를 어느 정도 향상시킬 수 있습니다.
보조 가스 사용: 질소, 산소 등과 같은 적절한 보조 가스를 사용하면 절단 공정 중 냉각 및 퍼지 역할을 하여 재료 층 간의 열 전도를 줄여 절단 효과를 향상시킬 수 있습니다.
레이저 소스 선택: 다층 복합 재료의 경우 특정 파장의 레이저 소스를 선택하여 더 나은 절단을 위해 특정 재료의 흡수 용량을 향상시킬 수 있습니다.
전처리 공정: 절단 전에 기계 가공, 열처리 등과 같은 다른 전처리 방법을 사용하여 재료 층 간의 차이를 줄여 레이저 절단 효과를 향상시킬 수 있습니다.

레이저 절단 시 안전 예방 조치

레이저 절단 기술은 효율적이고 고정밀 특성으로 산업 생산에 널리 사용되었습니다. 그러나 레이저 절단에는 고에너지 레이저 빔이 사용되므로 올바르게 사용하지 않으면 작업자와 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 레이저 절단기를 사용할 때 다음은 몇 가지 기본적인 안전 예방 조치입니다.

재료 호환성

절단되는 재료가 레이저 절단 프로세스와 호환되는지 확인하십시오. 일부 재료는 레이저 절단 시 유독 가스를 방출하거나 예기치 않게 반응할 수 있으므로 사용하는 재료와 관련된 특정 위험에 유의하십시오.
재료 두께와 유형 측면에서 레이저 절단기의 한계를 이해합니다.

개인 보호 장비(PPE)

사용되는 레이저의 특정 파장에 맞게 설계된 레이저 보안경을 항상 착용하십시오. 이 안경은 잠재적인 레이저 빔 노출로부터 눈을 효과적으로 보호합니다.
화재 위험을 피하기 위해 헐렁하거나 가연성이 있는 옷을 입지 마십시오. 잠재적인 레이저 반사나 스파크로부터 피부를 보호하려면 적절한 보호복(긴 소매 및 바지 포함)을 착용하는 것이 좋습니다.
발가락이 막힌 신발을 신으면 떨어지는 물체나 잠재적인 위험으로부터 발을 보호할 수 있습니다.

교육 및 인증

레이저 절단기를 사용하는 작업자가 장비를 안전하게 작동할 수 있도록 적절한 교육을 받고 인증을 받았는지 확인하십시오. 교육에는 기계 작동뿐만 아니라 안전 프로토콜 및 비상 절차도 포함되어야 합니다.

환기 및 연기 추출

작업장은 레이저 절단 과정에서 발생하는 연기와 가스를 제거하기 위해 적절한 환기를 유지해야 합니다. 작업장에서 연기가 나오지 않도록 배기 시스템을 사용하십시오. 지역 환기 및 배출 통제 규정과 지침을 따르십시오.
잠재적으로 유해한 입자가 쌓이는 것을 방지하기 위해 배기 시스템과 필터를 정기적으로 유지 관리하십시오.

유지보수 및 검사

레이저 절단기에 마모, 손상 또는 오작동 징후가 있는지 정기적으로 검사하십시오. 사고를 예방하기 위해 유지보수 또는 수리 문제를 즉시 해결하십시오.
레이저 절단기를 깨끗하게 유지하고 작업 영역에 쌓일 수 있는 잔해물이나 재료를 제거하십시오.

기계 안전 기능

나는 기계의 비상 정지 버튼이 어디에 있는지, 어떻게 사용하는지 이해합니다. 모든 운전자가 비상 사용에 대한 교육을 받았는지 확인하십시오.
잠재적인 위험과 필요한 안전 조치를 나타내는 경고 표시와 라벨이 있는 레이저 절단 영역과 기계를 표시하십시오.

비상 절차

명확한 비상 절차를 수립하고 모든 작업자가 이를 숙지하도록 하십시오. 여기에는 화재, 기계 고장 또는 부상이 발생할 경우 취해야 할 조치가 포함되어야 합니다.
명확한 비상 절차와 탈출 경로를 확립하십시오.
l비상 연락처 정보와 절차를 눈에 잘 띄는 곳에 게시하십시오.

요약하다

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