광섬유 레이저 절단기는 비철 금속 알루미늄 및 알루미늄 합금을 처리할 수 있습니다.
비철금속은 일반적으로 철(때때로 망간 및 크롬)과 철 기반 합금을 제외한 모든 금속을 말합니다. 알루미늄과 그 합금도 비철금속입니다. 금속 가공 산업에서 레이저 절단기는 일반적인 가공 장비입니다. 파이버 레이저 절단기는 알루미늄과 그 합금을 가공할 수 있습니다. 알루미늄과 알루미늄 합금의 레이저 절단에 대해 알아봅시다.
알루미늄 및 그 합금의 레이저 절단:
순수한 알루미늄은 녹는점이 낮고 열전도율이 높으며 특히 CO2 레이저에 대한 흡수율이 낮기 때문에 철계 금속보다 절단하기가 더 어렵습니다. 절단 속도가 느릴 뿐만 아니라 절단 하단 가장자리에 슬래그가 달라붙기 쉽고 절단 표면이 거칠다. 알루미늄 합금에 다른 합금 원소가 포함되어 있기 때문에 고체 상태에서 CO2와 레이저 광의 흡수가 증가하여 순수한 알루미늄보다 절단이 더 쉽고 절단 두께와 속도가 약간 더 빠릅니다. 현재 알루미늄 및 그 합금의 절단에는 일반적으로 CO2 레이저, 연속 레이저 또는 펄스 레이저가 사용됩니다.
CO2 가스 연속 레이저 절단:
（1） 레이저 파워.
알루미늄과 그 합금을 절단하는 데 필요한 레이저 출력은 철 합금을 절단하는 데 필요한 것보다 큽니다. 1kW 출력의 레이저는 최대 두께 약 2mm의 산업용 순수 알루미늄과 최대 두께 약 3mm의 알루미늄 합금 판을 절단할 수 있습니다. 3kW 출력의 레이저는 최대 두께 약 10mm의 산업용 순수 알루미늄을 절단할 수 있습니다. 레이저는 5.7kw의 출력을 가지며 최대 두께 약 12.7mm 및 최대 80cm/min의 절단 속도로 산업용 순수 알루미늄을 절단할 수 있습니다.
(2) 보조 가스의 종류와 압력.
알루미늄 및 그 합금을 절단할 때 보조 가스의 종류와 압력은 절단 속도, 절단 슬래그의 접착력 및 절단 표면의 거칠기에 상당한 영향을 미칩니다.
O2를 보조 가스로 사용하면 절단 공정에 산화 발열 반응이 수반되어 절단 속도를 향상시키는 데 도움이 됩니다. 그러나 녹는점이 높고 점도가 높은 산화 슬래그인 Al2O3가 노치에 형성된다. 절개 부위에 슬래그가 유입되면 열량이 높아 2차 용융으로 인해 형성되는 절단면이 두꺼워진다. 한편 슬래그가 절취부 바닥으로 배출되면 보조기류의 냉각과 가공물의 열전도로 인해 점도가 더욱 증가하고 유동성이 나빠져 점착성 슬래그를 형성하는 경우가 많다. 공작물의 바닥면에서 벗겨지기 어렵습니다. 이를 위해서는 기체의 압력을 높여야 합니다. 동시에 CO2를 보조 가스로 사용하여 얻은 절단면은 비교적 거칠다. 절단 속도가 최대 절단 속도에 가까워지면 절단면의 거칠기가 향상됩니다.
N2를 보조가스로 하여 절단공정에서 N2는 모재와 반응하지 않기 때문에 슬래그의 천공성이 그다지 좋지 않고, 절단면 바닥에 걸려 있어도 제거가 용이하다. 따라서 가스압력이 0.5MPa보다 크면 슬래그 프리커팅을 얻을 수 있으나 보조가스에 비해 절단속도가 느리다. 반대로 조도와 회전 속도의 관계는 기본적으로 선형입니다. 턴오버 속도가 작을수록 거칠기가 작습니다. 또한 합금원소 함량이 적고 절단면 조도가 크다. 그러나 합금 원소 함량이 높은 알루미늄 합금의 절단 표면 거칠기는 작습니다.
항공 알루미늄 합금을 절단할 때 이중 보조 기류도 사용됩니다. 즉, 내부 노즐은 질소를 방출하고 외부 노즐은 산소 스트림을 방출하며, 0.8M pa의 가스 압력에서 접착제 잔류물이 없는 절단면을 얻을 수 있습니다.
(3) 절단 공정 및 매개변수.
알루미늄 및 알루미늄 합금의 CO2 연속 레이저 절단의 주요 기술 문제는 슬래그 포함을 제거하고 절단 표면 거칠기를 개선하는 것입니다. 적절한 보조 가스 및 절단 속도를 선택하는 것 외에도 슬래그 형성을 방지하기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.
1. 알루미늄 판 뒷면에 흑연계 점착 방지제를 미리 코팅합니다.
알루미늄 합금 판을 포장하는 데 사용되는 필름은 슬래그 고착을 방지할 수도 있습니다.
표 2-6 A1CuMgmn 합금의 CO 2 레이저 절단을 위한 참조 재료.
표 2-7 알루미늄 합금, 알루미늄 아연 구리 합금 및 알루미늄 규소 합금에 대한 CO 2 레이저 절단 매개변수.