레이저 대 워터젯 절단: 알아야 할 모든 것

제조 분야에서 가장 인기 있는 두 가지 절단 기술은 레이저와 워터젯 절단입니다. 가장 좋은 방법은 처리할 재료의 종류와 원하는 결과에 따라 결정됩니다. 하지만 그 전에 두 공정 간의 근본적인 차이와 호환되는 재료를 고려하는 것이 중요합니다. 각 절단 방법을 철저히 이해하려면 계속 읽어보세요.

차례
레이저 및 워터젯 절단 시장
레이저 및 워터젯 절단 공정 이해
레이저 절단과 워터젯 절단: 어느 방법이 더 효율적인가?

레이저 및 워터젯 절단 시장

글로벌 워터젯 절단기 시장 규모는 1조 8,000억 달러에 달했다. 969.2 2019년에는 백만 달러에 달할 것으로 예상되며 5.1년부터 2020년까지 연평균 성장률 2027%로 성장할 것으로 예상됩니다. 섬유, 자동차, 포장, 전자 제품과 같은 다양한 산업에서 친환경 절단 공정을 점점 더 많이 도입하는 것이 시장 성장을 견인하는 주요 요인 중 하나입니다. 또한, 공정 자동화의 증가로 인해 산업 전반에서 최첨단 기계에 대한 수요가 증가했습니다.

글로벌 레이저 절단기 시장은 2016년 10억 달러 규모로 평가됐다. 5.96 8.40억 달러 규모이며 2030년까지 연평균 성장률 XNUMX%로 성장할 것으로 예상됩니다. 제조 산업 전반에 걸친 생산 요구 사항 증가와 금속 가공 산출량 개선에 있어 인적 개입을 줄여야 할 필요성이 이 부문의 성장을 촉진했습니다.

레이저 및 워터젯 절단 공정 이해

레이저 절단이란 무엇입니까?

A 레이저 절단기는 CO2 레이저를 사용하여 에너지를 생성한 다음 거울로 안내되고 재료에 향하는 빔을 통해 전송됩니다. 레이저 소스는 기계 내부에 수용되며 빔은 1500와트에서 2600와트 사이를 생성할 수 있습니다. 목재, 유리, 플라스틱 및 반사 금속을 제외한 모든 금속을 포함한 다양한 재료로 작업합니다. 그러나 녹는점이 다른 혼합 재료를 레이저로 절단하는 것은 어려울 수 있습니다. 단단한 빔 가이드로 인해 공동이 있는 구조와 3D 재료도 CO2 레이저 빔으로 절단하기 어렵습니다. 

레이저 절단 두께가 0.12와 0.4인 소재에 잘 작동하며 일반적으로 중간 두께의 평평한 시트를 절단하는 데 사용됩니다. 절단 외에도 CO2 레이저 절단기는 절삭, 조각, 용접, 드릴링 및 구조화를 수행할 수 있습니다.

정밀성과 안전 대책

정밀도는 문제가 아닙니다 레이저 절단 슬릿의 최소 크기가 레이저 속도에 따라 0.006인치까지 도달할 수 있기 때문에 절단이 가능합니다. 반면에, 적절한 거리를 유지하지 않으면 얇은 재료는 가스 압력을 받아 부분적인 버링이 발생할 수 있습니다. 열 응력은 또한 변형과 ​​사소한 구조적 변화를 일으킬 수 있으며, 재료가 줄무늬처럼 보일 수 있습니다.

레이저 절단은 연기와 먼지를 발생시킬 수 있으며 일부 금속과 플라스틱은 독성 연기를 발생시킬 수 있으므로 CO2 레이저를 작동할 때는 환기가 필요합니다. 기계. 그러나 이러한 기계를 사용하는 데 따른 전반적인 위험은 비교적 낮으며, 생성되는 폐기물의 양과 청소에 필요한 시간도 낮습니다.

워터젯 절단이란 무엇입니까?

워터 제트 커터 재료를 절단하기 위해 가압수를 사용하고 작업 영역과 펌프는 종종 분리되어 있는 반면, 레이저 커터는 기계 내부에 레이저 소스가 있습니다. 산화 알루미늄 및 가넷과 같은 연마제는 절단 능력을 개선하는 데 자주 사용됩니다. 전체 방법 침식과 본질적으로 비슷하지만 더 빠르고 집중적입니다. 고압 펌프가 단단한 호스를 통해 물을 공급하여 물 분사가 발생합니다. 이 물 분사의 전력 범위는 4~7킬로와트입니다.

워터 제트 커터 재료 조합을 포함한 모든 재료를 절단할 수 있지만 박리 위험이 있습니다. 이 기계는 가끔 3D 재료 절단을 처리할 수 있지만 샌드위치 재료와 캐비티에는 어려움을 겪고 접근이 제한된 재료를 절단하는 것은 가능하지만 까다롭습니다.

워터 제트 절삭, 절단, 구조화를 수행할 수 있으며 특히 세라믹, 돌, 두꺼운 금속과 같이 두께가 0.4인치에서 2인치 사이인 재료에 유용합니다.

정밀성과 안전 대책

워터 제트 절단 최소 절단 크기가 0.2인치이기 때문에 레이저 절단보다 덜 정밀합니다. 게다가, 높은 수준의 힘이 사용되기 때문에 작은 재료는 성능이 떨어지고 조심스럽게 다루어야 합니다. 

열 응력은 문제가 되지 않지만 버링을 제거할 때 추가된 연마제는 물 제트는 재료의 표면이 모래 분사된 것처럼 보이게 할 수 있습니다. 따라서, 제트를 사용할 때 눈을 보호하기 위해 고글을 착용해야 합니다. 워터젯 커터. 게다가, 전체 공정은 시끄럽고 연마제가 물과 섞이기 때문에 상당한 세척 시간이 필요합니다.

레이저와 워터젯 절단의 차이점

재료 종류 : 워터젯과 레이저 금속을 절단하는 데 효과적입니다. 그러나 고압 기능 때문에 워터젯 두께가 0.4인치에서 2인치 사이인 더 단단한 재료에 더 적합합니다. 반면 레이저 절단은 두께가 0.12인치와 0.4인치인 더 얇은 재료에 가장 적합합니다. 

정확도 및 속도: 레이저 절단은 워터젯보다 훨씬 빠르고 더 높은 정밀도를 가지고 있으며, 레이저 기계의 속도에 따라 허용 오차는 +/-0.005인치입니다. 반면, 워터젯 커터 허용 오차는 +/-0.03인치입니다.

비용: 레이저 커터 툴링 비용이 없고 공정에 대한 수요가 높아 구성 요소 비용이 낮습니다. 반면 워터젯 커터는 소모품으로 인해 구성 요소 비율이 높지만 툴링 비용은 없습니다. 레이저 커터는 워터젯보다 비쌉니다. 커터 일반적으로 초기 구매 가격을 제외하면 유지관리 및 운영 비용이 훨씬 낮습니다.

청소 시간: 레이저 절단은 가끔씩 부품의 절단면에 버를 남길 수 있으며, 최대한 매끄러움, 안전성 및 기능성을 위해 버 제거가 필요합니다. 반면, 워터젯 절단 잘라낸 부분을 매끈하게 다듬어 바로 사용할 수 있게 하며, 잘라낸 후 청소가 거의 필요 없습니다.

워터젯과 레이저 커팅의 유사점

유연성: 둘 다 레이저 그리고 워터젯 절단 공정은 매우 다재다능하며 금속, 목재, 구리, 청동을 포함한 많은 소재와 함께 작동할 수 있습니다. 또한 매우 적응력이 뛰어나 특정 비즈니스 요구 사항을 충족하도록 사용자 정의가 가능합니다.

자동화를 위해 설계됨: 두 프로세스 모두 높은 정밀도를 제공합니다. 광범위한 응용 분야에서 자동화 프로세스의 반복적 특성에 적합하도록 만들어줍니다. 동일한 절단을 정확하게 반복적으로 수행할 수 있으므로 일관성 제품 배치 전체에 걸쳐.

좁은 절단 폭: 재료 절단에서 "절단 폭"이라는 용어는 각 절단에서 손실되는 재료의 양을 설명합니다. 레이저 그리고 워터젯 절단은 둘 다 작은 톱니 폭을 생성하는데, 전자는 매우 얇은 톱니 폭을 가지고 있고 후자는 평균 0.01인치입니다. 이러한 린 절단은 복잡한 디자인을 허용하고 끝 디테일링.

레이저 절단의 응용

- 레이저 절단 높은 정밀도, 허용 오차, 정확성을 제공하고, 비용 효율적이며, 많은 산업에서 사용됩니다. 예를 들어, 자동차 산업에서 후드, 루프, 도어와 같은 다양한 부품을 절단하고 내부를 조각하는 데 사용됩니다.

- 레이저 절단 또한 높은 허용 오차, 빠른 속도, 다양한 깊이의 재료를 절단할 수 있는 능력 덕분에 금형, 다이 및 도구 산업에서도 사용되므로 견고한 재료에 적합합니다.

– 레이저 커팅은 금, 은, 다이아몬드와 같은 소재에 복잡한 디자인을 새겨 복잡한 작품을 생산할 수 있기 때문에 보석 산업에서 인기가 있습니다. 또한 주요 절단 이 산업에서는 톱니가 작아서 폐기물을 최소화할 수 있는 공정이 중요합니다.

워터젯 절단의 응용 분야

– 워터젯 절단 열 요구 사항이 높은 재료에 가장 일반적으로 사용됩니다. 자동차 산업에서 스키드 플레이트, 금속 개스킷, 맞춤형 차량 차체 부품과 같은 부품을 생산하는 데 널리 사용됩니다. 절단 공정에서 기계적 응력이 발생하지 않으므로 두꺼운 부품에 적합합니다. 

- 물 분사 또한 항공우주 산업에서 터빈 블레이드, 캐빈 패널 및 제트 엔진의 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다. 이 방법은 열을 발생시키지 않기 때문에 인기가 있으며, 이는 구성 요소의 미세한 균열 및 뒤틀림 가능성을 줄여줍니다.

레이저 절단과 워터젯 절단: 어느 방법이 더 효율적인가?

이 글에서는 레이저와 워터젯 절단 공정의 기본 메커니즘을 조사했지만 어느 것이 더 우수한지 결정하지는 않았습니다. 오히려 두 공정의 유사점과 차이점을 파악하려고 했습니다. 사실, 가장 좋은 절단 방법은 전적으로 프로젝트와 사용할 재료에 따라 결정됩니다.

요약하자면, 레이저 커팅은 더 큰 정밀도를 제공하며 미세한 디테일링 및 조각 프로젝트에 더 적합합니다. 반면, 워터젯은 더 두꺼운 재료에 가장 적합하며 재료 제한이 없습니다.