레이저 절단기 노즐 가이드

그만큼 레이저 절단기 노즐은 레이저 커팅 헤드 끝부분의 핵심 부품입니다. 레이저 빔을 유도할 뿐만 아니라 보조 가스의 흐름을 제어하고 초점 렌즈를 스패터 오염으로부터 보호합니다. 노즐의 선택과 상태는 절단 품질, 효율성, 그리고 장비 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 노즐 선택과 유지 관리는 매끄러운 절단, 버(burr) 감소, 그리고 장비 가동 시간 극대화에 매우 중요합니다.

레이저 절단기 노즐 이해

이 섹션에서는 레이저 절단 노즐이 무엇인지, 절단 공정에서의 핵심 역할은 무엇인지, 그리고 노즐의 선택과 유지관리가 절단 품질과 장비의 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 이유를 정의하고 체계적으로 설명합니다.

정의: 레이저 절단기 노즐은 절단 헤드 끝에 장착되는 정밀 부품으로, 일반적으로 황동이나 구리와 같은 금속으로 가공됩니다. 노즐의 모양, 개구부 직경, 그리고 내부 구조는 레이저 빔을 물리적으로 유도하고 가스가 가공물 표면에 정확하고 안정적으로 충돌하도록 특별히 설계되었습니다. 노즐은 광학 시스템과 가공물 사이의 인터페이스 역할을 하며, 가스 흐름 형성 및 광학 보호를 위한 최전선 역할을 합니다.

노즐의 주요 기능

레이저 빔 초점 맞추기 및 에너지 밀도 안정화: 노즐 개구부와 동심도는 레이저 빔이 가공물에 도달할 때 스팟 형상과 에너지 분포에 직접적인 영향을 미칩니다. 동축 비편향 노즐은 안정적인 에너지 밀도를 유지하여 절단면 변형을 줄이고 절단 일관성을 향상시킵니다.

보조 가스 흐름장 공급 및 조절: 노즐은 고압 산소, 질소 또는 공기의 흐름을 제어하여 절단면으로부터 용융 금속을 빠르게 배출합니다. 노즐 직경과 내부 캐비티 구조는 가스 속도와 분포를 결정하며, 이는 절삭 깊이, 절삭날 산화(또는 산화 방지), 그리고 버 형성에 영향을 미칩니다.

초점 렌즈 및 내부 광학 장치 보호: 절단 공정 중 슬래그, 스패터 또는 공기 흐름 장애로 인해 입자가 절단 헤드 캐비티로 다시 튀어 들어갈 수 있습니다. 노즐은 물리적 장벽 역할을 하여 광학 경로로의 입자 유입을 줄이고 렌즈 오염 및 반사 손상 위험을 최소화하여 광학 부품 수명을 연장하고 유지 보수 빈도를 줄입니다.

열 관리 및 커프 품질 관리 지원: 노즐은 적절한 가스 종류 및 압력과 함께 커프 내 냉각 속도를 제어하여 열영향부(HAZ)를 최소화하고 절단면 마감을 개선하는 데 도움을 줍니다. 특히 고출력 및 두꺼운 판재 절단 시 노즐 냉각과 공기 흐름의 안정성은 수율에 상당한 영향을 미칩니다.

노즐은 커팅 헤드의 작은 부품이지만 레이저 커팅기의 절단 정확도, 절삭 날 품질, 가공 속도, 그리고 장비 신뢰성에 결정적인 영향을 미칩니다. 올바른 노즐 선택, 정밀한 설치, 그리고 정기적인 유지 보수는 효율적이고 안정적인 절단을 보장하는 기본입니다.

노즐 유형

이 섹션에서는 레이저 절단기 노즐의 두 가지 일반적인 구조인 단층 노즐과 이중층 노즐을 소개합니다. 또한 각 노즐의 작동 원리, 장단점, 일반적인 적용 시나리오, 그리고 다양한 소재 및 가공 요구 사항에 가장 적합한 노즐을 선택하는 데 도움이 되는 실제 절단 매개변수 선택에 대한 제안을 설명합니다.

단층 노즐

정의 및 구조: 단층 노즐은 노즐 본체 내부에 단일 가스 경로를 갖는 간단한 구조를 가지고 있습니다. 보조 가스는 단일 개구부 또는 방향성 조리개를 통해 절단면으로 직접 유입됩니다.
공기 흐름 특성: 집중된 공기 흐름과 안정적인 분사 방향은 좁고 강한 공기 기둥을 생성하여 얇은 시트에서 빠르고 정밀하게 슬래그를 제거하는 데 도움이 됩니다.
적용 가능한 재료 및 두께: 일반적으로 얇은 시트 절단에 사용됨(예: 탄소강, 스테인레스 스틸, 또는 알류미늄 ≤3–6 mm(전력에 따라 다름). 매끄러운 모서리 마감과 좁은 열영향부(HAZ)가 필요한 정밀 절단 작업에 탁월합니다.

이점:

간단한 구조와 낮은 비용;
얇은 판과 정밀한 윤곽 절단을 위해 좁은 홈과 매끄러운 표면;
유지관리와 교체가 더 쉽습니다.

결점:

제한된 가스 처리량으로 인해 두꺼운 판의 깊은 절단이나 빠른 슬래그 제거가 어렵습니다.
고출력, 고두께 절단 시에는 찌꺼기가 쌓이고 침투성이 떨어지는 현상이 흔히 발생합니다.

매개변수 권장 사항:

직경이 작은 얇은 시트(예: ~0.8~1.5mm)는 더 나은 모서리 품질을 달성합니다.
질소(스테인리스강/알루미늄) 또는 산소(탄소강)를 사용할 경우, 재료 두께에 따라 압력과 절단 속도를 조절하여 청결과 효율성을 최적화하세요.

2중 레이어/듀얼 레이어 노즐

정의 및 구조: 이중층 노즐은 노즐 본체 내부에 두 개의 동축 공기 경로(또는 두 개의 개구부)를 갖추고 있어 내층과 외층에서 서로 다른 매개변수를 갖는 공기 흐름을 생성합니다. 이를 통해 더욱 복잡한 공압 제어와 향상된 커프 퍼지 기능이 가능해집니다.
공기 흐름 특성: 이중 레이어 설계로 내부 및 외부 공기 흐름이 시너지 효과를 발휘합니다. 내부 레이어는 빔을 안정화하고 슬래그를 국소적으로 제거하는 반면, 외부 레이어는 확산 냉각 및 보호 기능을 제공합니다. 결과적으로 더욱 강력하고 안정적인 전체 공기 흐름과 향상된 냉각 성능을 제공합니다.
적용 가능한 재료 및 두께: 특히 고출력 파이버 레이저 절단 및 두꺼운 판 가공(중간 두께에서 두꺼운 탄소강, 스테인리스강, 두꺼운 알루미늄 합금 등)에 적합하며, 산화 없는 절단이나 높은 표면 품질이 요구되는 응용 분야에도 적합합니다(고압 질소와 함께 사용하면 무색 절단이 가능).

이점:

더욱 유연한 가스 흐름과 제어로 깊은 홈에서 슬래그를 더 효율적으로 제거할 수 있습니다.
냉각 효율성이 향상되어 노즐과 광학 구성 요소의 수명이 연장됩니다.
두꺼운 판이나 높은 전력에서도 일관된 절단 품질을 유지하고 역화를 최소화합니다.

결점:

구조가 복잡하고 비용이 많이 든다.
더 높은 가스 공급원과 매개변수 조정이 필요합니다(적절한 압력/흐름 매칭과 더 정밀한 교정이 필요함).
유지관리 및 교체가 비교적 어렵습니다.

매개변수 권장 사항:

두꺼운 판을 절단할 때는 더 큰 직경과 더 높은 가스 압력(특히 외부 가스 흐름)을 사용하고, 내부 및 외부 가스 흐름을 층별로 조정하는 데 주의하세요.
스테인리스 스틸이나 알루미늄에 무색 절단이 필요한 경우 고순도 질소를 사용하고 산화와 변색을 줄이기 위해 이중 노즐을 선택하는 것이 좋습니다.

단층 노즐과 이중층 노즐은 각각 장점이 있습니다. 단층 노즐은 구조가 간단하고 경제성이 뛰어나며, 얇은 판의 미세 절단에 적합합니다. 반면 이중층 노즐은 공기 흐름이 더 강하고 냉각 성능이 향상되며, 두꺼운 판과 고출력 응용 분야에 더욱 적합합니다. 가공할 소재, 두께, 생산 용량 요건, 그리고 적절한 가스 종류와 매개변수를 정확하게 평가하는 것은 적합한 노즐을 선택하고 고품질 레이저 절단을 달성하는 데 매우 중요합니다. 특정 응용 분야에 맞춰 미세 조정을 원하시면 장비 데이터 시트를 참조하시거나 애프터서비스 엔지니어에게 문의하여 최적화 권장 사항을 확인하십시오.

노즐 크기

노즐 오리피스 직경은 절단 품질과 효율에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 노즐 자체는 레이저 빔의 물리적 직경을 직접적으로 변화시키지 않지만, 오리피스는 보조 가스의 유량, 속도 및 분사 패턴을 결정하며, 이는 슬래그 제거 효율, 절단 폭, 열영향부 및 절단 안정성에 영향을 미칩니다.

다양한 구경이 절단에 미치는 영향

공기 흐름 집중도 및 속도: 구멍이 작을수록 더 집중된 공기 흐름과 더 빠른 속도(동일한 압력에서)가 생성되어 슬래그 충돌 지점을 정확하게 조준하는 데 적합합니다. 구멍이 클수록 공기 흐름이 더 많아져 깊은 홈에서 슬래그를 제거하는 데 더욱 효과적입니다.
커프 폭 및 열영향부(HAZ): 구멍이 작을수록 커프 폭이 좁아지고 열영향부(HAZ)가 작아지는 경향이 있습니다. 구멍이 클수록 커프 폭이 넓어지고 열영향부(HAZ)가 커지지만, 두꺼운 판재의 경우 수율이 향상될 수 있습니다.
가스 소비량 및 비용: 개구부가 클수록 단위 시간당 더 많은 보조 가스(특히 고압 질소)를 소비하게 되어 운영 비용이 증가합니다. 개구부가 작을수록 고압 조건에서 순간 소비량이 증가하지만, 일반적으로 더 경제적입니다.
렌즈 및 노즐 수명에 미치는 영향: 조리개가 클수록 노출 표면적이 넓어 백스플래시 발생 가능성이 더 높습니다. 공기 흐름 제어나 위치가 부적절하면 노즐과 보호 렌즈의 마모가 가속화될 수 있습니다. 그러나 조리개가 작을수록 고출력 조건에서 냉각이 충분하지 않을 경우 과열 및 손상될 수 있습니다.

구경 세분화 및 일반적인 적응

소직경: 0.8~1.5mm
용도: 얇은 시트, 복잡한 윤곽, 작은 부품의 정밀 절단.
특징: 좁은 홈, 매끄러운 표면, 작은 HAZ.

고정밀 매개변수, 높거나 안정적인 가스 압력(슬래그가 효과적으로 배출되도록 보장), 그리고 일반적으로 질소 또는 저압 산소(재료에 따라 다름)를 사용하는 것이 좋습니다.

중간 직경: 1.5–2.5 mm
용도: 중간 두께(일반적인 상점 주문 및 프로토타입), 일반 대량 생산.
특징: 정밀성과 슬래그 제거 기능의 균형을 이루며 강력한 적응성을 제공합니다.

탄소강, 스테인리스강, 알루미늄의 중간 두께 작업에는 중간 공기압과 적당한 절단 속도를 사용하는 것이 좋습니다.

대구경: ≥2.5 mm (일반적으로 3.0 mm).
적용 분야: 두꺼운 판, 중량물 생산, 고속 슬래그 제거가 필요한 분야.
특징: 가스 처리량이 높고 슬래그 제거 효율이 높지만, 톱니 간격이 넓고 정확도가 비교적 낮습니다.

절삭 침투력을 확보하고 바닥 찌꺼기를 줄이려면 더 높은 공기압, 더 큰 전력, 더 느린 절삭 속도를 사용하는 것이 좋습니다. 공기 흐름의 안정성과 냉각 효과를 높이기 위해 이중 노즐을 사용하는 것이 더 좋습니다.

공작물 재질/두께와의 매칭 예시

얇은 판(예: ≤3 mm) → 1.0~1.5 mm(작은 직경), 고순도 질소(스테인리스강/알루미늄) 또는 적당량의 산소(탄소강)를 사용하는 것이 좋습니다.
중간 두께의 판재(약 3~12mm) → 1.5~2.0mm(중간 직경), 질소와 산소 중 선택하여 재료에 따라 절단 속도를 조절합니다.
두꺼운 판(>12 mm) → 2.5~3.0 mm(대직경) 이상, 이중층 노즐과 더 높은 가스 흐름을 사용하는 것이 바람직합니다(산화 변색이 허용되는 경우 절단 속도를 높이기 위해 산소 지원 절단).

공기압, 초점 및 절단 속도와 연결됨

구경을 선택한 후에는 다음 매개변수를 최적화해야 합니다.

가스 압력: 일반적으로 작은 직경은 효과적인 분사를 유지하기 위해 더 안정적이거나 더 높은 국부 압력이 필요합니다. 큰 직경은 더 높은 전체 유량과 적절한 분사 속도가 필요합니다.
노즐 높이(스탠드오프) 및 동심도: 직경이 작을수록 노즐 위치 오차가 절삭에 미치는 영향이 더 민감해집니다. 동심도를 유지하고 공작 기계 매개변수에 따라 적절한 높이를 설정하십시오.
절삭 속도 및 출력: 정확도 향상을 위해 소직경 절삭기를 사용할 경우, 드로스 및 오버버닝을 방지하기 위해 속도와 출력을 적절히 조절해야 합니다. 두꺼운 판재를 절삭할 때는 일반적으로 대구경 절삭기를 사용하고, 출력은 높이고 이송 속도는 낮춥니다.

유지관리 포인트

직경이 작을수록 슬래그로 인해 부분적으로 막힐 가능성이 높으므로 더 자주 점검하고 청소해야 합니다. 청소 주기를 단축하는 것이 좋습니다(예: 매일 또는 교대 근무 시 점검). 직경이 큰 경우, 집중적으로 사용하는 동안 노즐 가장자리의 마모 및 변형에 주의하십시오. 노즐이 커지거나 불규칙한 경우 절단 품질 저하를 방지하기 위해 즉시 교체해야 합니다. 노즐 직경에 관계없이 소손, 균열 또는 심각한 편심 현상이 발견되면 노즐을 즉시 교체하고 광 경로와 초점을 재교정해야 합니다.

극도의 정밀성과 좁은 절단 간격을 목표로 한다면 0.8~1.5mm의 작은 노즐 직경을 고려하십시오. 생산성과 품질의 균형을 위해서는 1.5~2.0mm의 중간 직경 노즐을 선택하십시오. 두꺼운 판재나 대량 생산의 경우, 2.5mm 이상의 큰 노즐 직경(더블 레이어 노즐이 바람직함)을 선택하고, 더 높은 공기 흐름과 적절한 절단 매개변수를 고려하십시오.

적절한 노즐 크기는 고립된 매개변수가 아닙니다. 가스 종류/압력, 초점 방식, 레이저 출력, 그리고 절단 속도와 상호 작용합니다. 생산 시작 전에 소량 생산을 위한 시험 절단을 수행하여 최적의 노즐 직경과 매개변수 조합을 기록하는 것이 좋습니다. 이를 통해 일관성과 생산성을 향상시키는 신뢰할 수 있는 공정 차트를 작성할 수 있습니다.

노즐 재질

노즐 재질은 열 관리, 내마모성, 사용 수명 및 절단 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적인 노즐 재질은 황동과 구리입니다. 이 섹션에서는 각 재질의 물리적 특성, 장단점, 적용 사례, 유지보수 팁, 그리고 선택 권장 사항을 설명하여 파이버 레이저 절단에 가장 비용 효율적인 노즐을 선택하는 데 도움을 드립니다.

절삭 성능에 대한 재료의 기본 영향

열전도도: 열전도도가 좋은 재료는 열을 더 빨리 방출하여 노즐의 국부적 과열, 변형 또는 소실 위험을 줄여 안정적인 공기 흐름과 절단 품질을 유지합니다.
내마모성 및 내식성: 내마모성과 내식성이 높은 소재는 대량 생산이나 산소가 풍부한 환경에서 손상될 가능성이 낮아 교체 빈도가 줄어듭니다.
가공 및 비용: 재료 자체와 가공 정확도에 따라 비용이 결정되며, 이는 다시 교체 전략과 전반적인 운영 비용에 영향을 미칩니다.

황동 노즐

물리적 특성 및 성능: 황동은 구리와 아연의 합금으로 가공성과 강도를 모두 제공합니다. 열전도도는 우수하지만 순수 구리보다 약간 떨어집니다. 제조 비용과 단가는 일반적으로 순수 구리보다 낮습니다.
장점: 비용이 저렴하고 비용 효율성이 높습니다. 가공이 쉽고 복잡한 내부 공동을 만들 수 있습니다. 가장 일반적인 기계 가공 작업(단기 작업, 박판 절단)에서 안정적이고 내구성 있는 성능을 발휘합니다.
단점: 순수 구리보다 열전도율이 낮아 장시간 고출력 또는 연속 정지 절삭 시 가열에 더 취약합니다. 매우 높은 출력이나 무거운 판 하중에서는 구리 노즐보다 수명과 안정성이 떨어질 수 있습니다.
유용한 응용 분야: 매일 가벼운 작업이나 간헐적인 얇거나 중간 두께의 판 절단, 극도의 내구성이 우선 순위가 아닌 비용에 민감한 생산 라인.
유지 관리 권장 사항: 소구경 황동 노즐은 막힘 방지를 위해 더 자주 청소해야 합니다. 심각한 소손, 직경 확장 또는 가장자리 버는 절단 품질 유지를 위해 즉시 교체해야 합니다.

구리 노즐

물리적 특성 및 성능: 순수 구리 또는 고열전도도 구리 합금은 향상된 열전도 및 방열 기능을 제공하여 고출력 연속 작동 중 노즐 온도 상승 및 변형을 효과적으로 제어합니다.
장점: 뛰어난 열전도성과 빠른 방열성으로 더 높은 전력과 장기간 연속 작동이 가능합니다. 고강도 절단이나 두꺼운 판 가공 시 안정성이 높아 변형으로 인한 절단 편차가 줄어듭니다. 일반적으로 수명이 길어 대량 생산 환경에서 특히 경제적입니다(수명 측면에서).
단점: 황동보다 단위 비용이 더 높고, 가공 및 제조 비용이 더 높아 재고 투자가 늘어납니다.
적용 분야: 고출력 파이버 레이저 절단기, 빈번한 연속 작업이 필요한 작업장 또는 두꺼운 판 가공; 모서리 품질, 반복 가능한 위치 정확도 및 노즐 수명에 대한 높은 요구 사항이 있는 응용 분야.
유지 관리 권장 사항: 구리 노즐도 동심도 및 보어 무결성을 정기적으로 점검해야 합니다. 장시간 고부하 조건에서도 작업 교대별로 노즐을 점검하고 노즐 교체 일지를 작성하여 비용 최적화를 위해 유지하는 것이 좋습니다.

황동과 구리는 각각 장점이 있습니다. 황동은 비용에 민감한 일상적인 가공에 적합하며, 부하가 일정한 소재를 사용하여 가격 대비 성능이 우수합니다. 구리는 높은 정밀도와 긴 수명이 요구되는 고출력 연속 생산 환경에 이상적입니다. 노즐 소재를 선택할 때는 레이저 출력, 가공 부하, 소재 종류, 생산 사이클 타임을 종합적으로 평가하고, 최적의 절삭 안정성과 비용 효율성을 달성하기 위해 작동 조건에 맞춘 유지보수 및 교체 계획을 수립하는 것이 좋습니다. 특정 기계 모델 또는 출력 범위에 대한 더 자세한 선택 조언이 필요하시면, 기계 모델 및 일반적인 작동 조건을 기반으로 더욱 맞춤화된 매개변수 및 유지보수 주기 권장 사항을 제공해 드립니다.

노즐 성능에 영향을 미치는 요소

노즐 모델과 소재를 올바르게 선택하더라도 실제 절삭 효과는 여러 가지 운영 및 환경 요인의 영향을 받습니다. 이 섹션에서는 일상 생산 과정에서 발생하는 문제를 신속하게 파악하고 해결하는 데 도움이 되는 일반적인 요인들을 간략하게 설명합니다.

청결도(노즐 청결도): 노즐 내부 또는 외부의 슬래그, 먼지 또는 튄 자국은 공기 흐름 패턴을 변화시키고 노즐을 부분적으로 막아 퍼지 효율 저하, 거친 절단 또는 부분적인 불완전 절단을 초래할 수 있습니다. 특히 소구경 노즐은 막힘에 취약하므로 정기적인 청소 및 검사 시스템을 구축해야 합니다.
동심도 및 초점(센터링 및 초점): 노즐은 레이저 빔과 동축이어야 하며 노즐과 작업물 사이의 정확한 거리(스탠드오프)를 유지해야 합니다. 편심이나 초점 오프셋은 한쪽 면의 오버버닝, 다른 쪽 면의 불완전한 절단, 또는 오프셋 절단을 초래할 수 있습니다. 설치 시 위치 정확도에 유의하고 필요에 따라 광학 경로 정렬 또는 자동 초점 검사를 수행하십시오.
보조 가스 및 가스 압력: 보조 가스 종류(산소/질소/압축 공기)와 압력은 슬래그 제거, 절삭 속도 및 절삭날 색상에 직접적인 영향을 미칩니다. 압력이 부족하면 드로스(찌꺼기)가 쌓일 수 있으며, 압력이 너무 높거나 기류가 불안정하면 난류가 발생하여 절삭날의 마감이 손상될 수 있습니다. 공작기계의 매개변수를 참고하고 소재와 직경에 따라 미세 조정하십시오. 안정적이고 깨끗한 가스 공급원을 유지하는 것 또한 중요합니다.
절단 속도 및 레이저 출력: 이러한 절단 속도와 레이저 출력은 노즐 직경 및 가스 매개변수와 조화를 이루어야 합니다. 속도가 너무 빠르면 슬래그 제거가 지연되어 버(burr)가 발생할 수 있습니다. 속도가 너무 느리거나 출력이 너무 높으면 슬래그 축적 및 열 영향이 증가할 수 있습니다. 여러 가지 조합에 대한 최적의 매개변수를 기록하여 시험 절단을 통해 공정 차트를 작성하는 것이 좋습니다.
환경 및 유지 관리: 작업장 온도 및 습도, 공기 질(수분, 오일, 미립자 함량 포함), 노즐 조립 토크 등의 세부 사항도 노즐 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 깨끗하고 안정적인 공기 공급원과 표준화된 설치 절차를 사용하면 고장 위험을 크게 줄일 수 있습니다.

노즐에 눈에 띄는 슬래그나 막힘이 있습니까? 노즐과 레이저 빔이 동심원이며 초점 거리가 정확합니까? 사용되는 보조 가스의 종류와 압력이 재료 및 직경 권장 사항과 일치합니까? 절단 속도와 출력이 노즐 직경과 일치합니까? 가스 공급원이 깨끗하고 압력이 안정적입니까? 이 순서대로 신속하게 문제를 해결하면 노즐로 인한 대부분의 절단 문제를 신속하게 찾아 해결할 수 있습니다.

올바른 노즐을 선택하는 방법

노즐 선택은 단일 변수에 의해 결정되는 것이 아니라, 소재 종류, 판 두께, 절삭 목표(속도, 표면 품질, 무색 절삭), 기계 출력, 그리고 가스 조건 등 다양한 요소들의 복잡한 조합으로 이루어집니다. 아래는 실제 생산에서 신속한 노즐 선택 및 최적화를 위한 보다 체계적인 의사결정 기준, 일반적인 시나리오 권장 사항, 그리고 운영 팁을 제공합니다.

결정 지점

어떤 재질로 절단되나요? (탄소강/스테인리스강/알루미늄/기타)
판의 두께 범위는 무엇입니까? (얇은 판/중간 판/두꺼운 판)
속도가 가장 중요한 목표인가요, 아니면 모서리 품질/무색 절단이 우선순위인가요?
이 기계의 레이저 출력과 가스 소스 성능은 어떻습니까? (더 높은 출력의 기계는 더 큰 직경과 더 높은 압력을 지원할 수 있습니다.)
산화 변색은 허용 가능합니까? (O2는 탄소강을 가속할 수 있지만 산화 변색을 유발합니다.)

위 질문들을 확인한 후, 다음 분류 제안에 따라 모델을 신속하게 선택하세요. 재질 및 두께별 권장 사항(일반적인 업계 참고 자료):

연강 / 탄소강

연소 지원 가스: 산소는 종종 절단 속도를 높이고 산화를 활용하여 절단을 돕는 데 사용됩니다.
노즐 유형: 단일 또는 이중 레이어가 허용되지만, 슬래그 제거 및 냉각을 강화하기 위해 두꺼운 판에 이중 레이어 노즐이 더 선호됩니다.
크기 권장 사항: 얇은 판(≤3mm)은 1.0~1.5mm를 사용할 수 있습니다. 중간 두께의 판(3~12mm)은 1.5~2.5mm를 사용하고, 두꺼운 판(>12mm)은 ≥2.5mm를 사용하는 것이 좋습니다.

속도가 우선이고 색상이 중요하지 않은 경우 더 큰 직경과 산소 지원 절단을 선택할 수 있습니다. 매끄러운 표면이 필요한 경우 속도를 줄이거나 적절한 후처리를 수행할 수 있습니다.

스테인레스 스틸

연소 지원 가스: 산화되지 않고 무색의 절단을 위한 고순도 질소.
노즐 유형: 안정적인 고압 질소 흐름과 절단면 냉각을 보장하기 위해 이중 레이어 노즐이 선호됩니다.
제안 크기: 일반적으로 얇거나 중간 두께의 재료에는 1.0~2.0mm가 사용됩니다. 더 두꺼운 재료의 경우 크기를 2.0~2.5mm로 늘리고 가스 압력을 높이세요.

질소는 청결과 압력에 대한 요구 사항이 높으며, 가스원의 품질은 절단면의 색상과 매끄러움에 직접적인 영향을 미칩니다.

알루미늄 및 알루미늄 합금

연소 지원 가스: 고압 질소가 선호됩니다(압축 공기는 비용 효율적인 옵션이지만 약간의 변색이 발생할 수 있음).
노즐 유형: 이중층 노즐은 열전도도가 높은 재료에 대해 이점을 제공합니다(냉각 및 슬래그 제거 개선).
권장 크기: 일반적으로 1.5~2.5mm가 사용됩니다. 더 두꺼운 판의 경우, 위쪽으로 조정하고 더 높은 출력과 압력을 사용하세요.

알루미늄은 열을 빨리 방출하고 녹는점이 낮기 때문에 슬래그가 붙지 않도록 적절한 전력과 높은 가스 압력이 필요합니다.

기타 실제 선택 규칙

얇은 판(≤3 mm) → 작은 직경(0.8–1.5 mm), 단일 층이 선호됨(좁은 틈새와 높은 정밀도를 위해).
중간 두께의 판재(3~12mm) → 중간 직경(1.5~2.0mm), 소재에 따라 가스 및 단층/이중층 절단을 선택합니다.
두꺼운 판(>12 mm) → 대구경(≥2.5 mm), 더 높은 가스 압력을 이용한 이중층 절단 또는 산소 보조 절단(탄소강의 경우)이 선호됩니다.
고출력 공작기계/연속 생산라인 → 구리 노즐과 이중층 구조가 수명 연장과 안정성을 위해 선호됩니다.
무색 절단이 필요합니다(예: 식품, 의료 또는 장식용 스테인리스 스틸) → 최적화된 표면 마감을 위해 작은 직경으로 고순도 질소 + 이중층 절단.

디버깅 및 검증 기술

대량 생산 전 테스트 절단: 새로운 소재나 두께의 경우 1~3회 테스트 절단을 수행하고, 최적의 노즐 직경, 공기 압력, 전력, 속도를 기록하고 공정 차트를 작성합니다.
커프와 바닥 드로스를 관찰하십시오. 바닥 드로스가 너무 많으면 공기 압력을 높이거나 더 큰 노즐 직경을 사용하십시오. 커프가 검거나 심하게 산화된 경우 질소로 전환하거나 산소 유량을 줄이십시오.
렌즈와 노즐의 수명에 주의하세요. 노즐을 교체하는 것을 주저하지 마세요. 노즐 직경을 늘리거나 가장자리가 타버리면 제품 일관성에 빠르게 영향을 미칩니다.

가스원 품질: 질소는 깨끗하고 오일이 없어야 하며, 압축 가스는 여과 및 건조되어야 합니다. 그렇지 않으면 노즐 막힘과 렌즈 오염이 발생합니다.

빠른 체크리스트(선발 전 최종 확인)

재료의 종류와 두께가 명확하게 정의되어 있나요?
속도가 주된 목표인가, 아니면 표면 품질이 주된 목표인가?
기계의 전력과 가스 성능(압력/유량/순도)이 선택한 노즐과 호환됩니까?
매개변수를 확인하기 위한 테스트 절단이 계획되어 있나요?

노즐을 선택할 때는 재질, 두께, 절삭 대상, 그리고 기계 성능을 고려해야 합니다. 얇은 판에는 작은 직경을, 두꺼운 판에는 큰 직경을 권장합니다. 무색/고광택 마감에는 고압 질소 노즐과 이중층 노즐을 권장합니다. 고출력 및 연속 생산에는 구리 및 이중층 구조가 선호됩니다. 가장 신뢰할 수 있는 방법은 시험 절삭을 통해 공정 카드를 구축한 후 실제 운영 데이터를 기반으로 공정을 최적화하는 것입니다.

일반적인 문제 및 문제 해결

노즐 문제는 레이저 절단 시 품질 및 안정성 문제의 흔한 원인입니다. 일반적인 증상으로는 거친 절단면이나 바닥 드로스, 비대칭 절단(한쪽은 오버버닝, 다른 쪽은 언더커팅), 불안정한 용입, 노즐 과열, 변형 또는 균열 등이 있습니다. 근본 원인은 대개 슬래그나 먼지로 인한 노즐 막힘, 노즐과 레이저 빔의 정렬 불량 또는 기울어진 설치, 보조 가스 압력 부족 또는 오염된 가스원, 절단 매개변수(속도/출력)와 노즐 직경의 불일치, 또는 작업 부하와 노즐 재질의 불일치(예: 황동은 고출력 및 장시간 작동 시 열 손실이 발생하기 쉬움) 등입니다.

문제가 발생하면 다음 순서대로 신속하게 문제를 해결하는 것이 좋습니다. 먼저, 시각적 검사를 수행합니다. 노즐 직경에 슬래그 막힘, 탄 자국 또는 균열이 있는지 확인합니다. 또한 주변 보호 커버와 보호 거울에 오염이 있는지 확인합니다. 다음으로, 가스 공급 시스템을 확인합니다. 가스 압력이 공정 차트의 권장 값을 충족하는지, 가스가 깨끗한지(오일, 물 또는 입자 없음), 가스 라인과 필터에 막힘이나 누출이 없는지 확인합니다. 다음으로, 노즐 설치 및 광학 경로 정렬을 확인합니다. 노즐이 레이저 빔과 동축인지, 조립이 단단히 조여졌는지, 노즐과 작업물 간 거리가 올바른지 확인합니다. 기계에 자동 정렬 또는 자체 테스트 기능이 있는 경우 교정 절차를 실행합니다. 이러한 기본 검사를 완료한 후 테스트 절단을 수행하여 커프 모양, 가장자리 마감 및 바닥 드로스의 변화를 관찰하여 청소/매개 변수 조정으로 문제를 해결할 수 있는지 또는 노즐이나 렌즈를 교체해야 하는지 확인합니다. 노즐 직경이 크게 확대되었거나 가장자리에 버(burr)나 균열이 생긴 경우 즉시 교체하십시오. 보호 렌즈가 심하게 오염된 경우, 빛 반사 위험을 방지하기 위해 즉시 세척하거나 교체하십시오.

일반적인 오류에 대한 빠른 해결책: 노즐 막힘: 기계를 멈추고 분리한 후 전용 세척 바늘이나 부드러운 브러시로 청소하십시오. 심한 경우 초음파 세척을 수행하거나 노즐을 교체하십시오. 비대칭 또는 비스듬한 절단: 다시 설치하고 지정된 토크로 조여 동심도와 초점을 교정하십시오. 과도한 바닥 드로스: 먼저 공기압과 순도를 확인하고, 압력을 적절히 높이거나 더 큰 노즐로 교체한 후 속도/출력을 최적화하십시오. 노즐 과열 또는 손상: 노즐 높이와 초점을 확인하고, 너무 가까이 작업하지 마십시오. 열전도율이 더 좋은 구리 노즐로 교체하거나 연속 부하를 줄이는 것을 고려하십시오.

고장률을 낮추려면 다음과 같은 예방 조치를 수립하고 시행하는 것이 좋습니다. 깨끗한 공기 공급원을 유지하세요(필터/건조기 설치 및 정기 교체). 교대 근무 또는 생산량에 따라 노즐 검사 및 청소 주기를 계획하세요(직경이 작을수록 부하가 클 때 더 자주 검사해야 함). 각 노즐의 사용 시간과 교체 사유를 기록하여 수명 데이터베이스를 구축하세요. 기계 매개변수에 따라 노즐을 엄격하게 설치하고 토크 및 높이 설정을 기록하세요. 새로운 소재나 두께를 사용하기 전에 테스트 절단을 수행하고 프로세스 카드를 작성하세요. 신속한 문제 해결 프로세스와 정기적인 유지 보수 및 데이터 로깅을 결합하면 대부분의 노즐 관련 문제를 최소화하여 일관된 절단 품질과 높은 장비 가용성을 유지할 수 있습니다.

요약하다

레이저 절단기 노즐은 작지만 절단 공정에서 중요한 역할을 합니다. 적절한 노즐 유형, 크기, 재질을 선택하고, 청결을 유지하며 올바르게 설치하면 절단 품질과 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

전문 레이저 장비 제조업체로서, AccTek 레이저 수년간의 업계 경험을 통해 노즐 적용 및 유지 관리 분야에서 풍부한 경험을 축적해 왔습니다. 절단 공정을 더욱 최적화하거나 고성능 레이저 절단 솔루션을 찾고 계신다면, 저희가 바로 여러분의 믿음직한 파트너입니다.

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