시중에는 다양한 종류의 산업용 레이저 커팅 머신이 있으며, 파이버 레이저의 종류에 따라 파이버 레이저 커터와 CO2 레이저 커터로 나뉩니다. CO2 레이저 커팅 머신이 처음 등장했고, 이후 과학과 기술이 발전하면서 파이버 레이저 커팅이 등장했습니다.
가장 두드러진 레이저 커팅 기술 중 두 가지는 CO2와 파이버 레이저입니다. 둘 다 고유한 강점과 응용 분야가 있으며, 두 가지 중에서 선택하는 것은 제조업체에게 중요한 결정입니다.
CO2와 파이버 레이저 커팅에는 많은 차이점이 있으며, 이 글에서 알려드리겠습니다.
Co2 레이저 대 파이버 레이저
CO2 레이저는 이산화탄소 분자를 여기시켜 얻은 가스 빔이며, 파장은 10.6μm입니다.
파이버 레이저의 파장은 1.08μm입니다.
다른 파장의 물리적 특성은 두 가지의 처리 특성에 큰 영향을 미칩니다.
CO2 레이저 절단기란 무엇인가
CO2 레이저 절단기는 비금속 재료를 절단하며, 금속 재료를 절단하려면 광섬유나 YAG 장비를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
파이버 레이저란 무엇인가
레이저 절단기는 주로 금속 재료를 절단하는 데 사용됩니다. 절단 과정에서 빔은 렌즈를 통해 작은 초점으로 초점이 맞춰지고 초점은 높은 전력 밀도에 도달합니다. 절단 헤드는 z축에 고정됩니다. 생성된 고에너지는 절단 효과를 얻기 위해 용융 및 증발 온도까지 빠르게 가열됩니다.
CO2 대 파이버 레이저의 장점
CO2 레이저의 주요 장점은 다재다능함입니다. 다양한 재료와 두께를 처리할 수 있어 다양한 절단 요구 사항이 필요한 산업에서 인기 있는 선택입니다. 또한 CO2 레이저는 조각 응용 분야에서 뛰어나 고품질의 세부적인 결과를 제공합니다.
파이버 레이저는 여러 가지 장점을 제공합니다. 에너지 효율성이 더 높아 동일한 절단 속도를 달성하는 데 필요한 전력이 적습니다. 초점 직경이 작아 열 영향 영역이 작아져 정밀도가 높아지고 재료 왜곡이 줄어듭니다.
제한 사항: 파이버 레이저와 CO2 레이저의 차이점
CO2 레이저는 일반적으로 파이버 레이저보다 효율이 낮고 작동하려면 더 많은 전력이 필요합니다. 또한 알루미늄과 구리와 같은 고반사성 금속을 절단하는 데 어려움이 있어 레이저 빔을 반사하여 기계를 손상시킬 수 있습니다.
파이버 레이저는 CO2 레이저만큼 다재다능하지 않습니다. 목재와 플라스틱과 같은 비금속 재료는 절단하기 어렵고 CO2 레이저만큼 효율적으로 조각하지 못합니다.
파이버 레이저 대 CO2 레이저 속도
파이버 레이저의 절단 속도는 동일한 전력의 CO2 레이저의 2~3배입니다. 그 장점은 특히 금속판 절단 공정에서 두드러집니다. 다른 두 레이저 절단기 중에서 성능이 뛰어납니다. 절단 품질이 좋고 틈새가 작으며 가장자리가 깔끔합니다.
Co2 대 파이버 레이저 파장
파이버 레이저 파장은 1.06μm입니다.
CO2 레이저 파장은 10.6μm입니다.
모두 적외선으로, 재료에 흡수될 수 있으며 산업용 재료 가공에 사용됩니다.
에너지 소비
파이버 레이저의 광전 변환율은 30% 이상이며, 동일한 전력의 CO2 레이저 절단기의 광전 변환율은 약 10%~15%이고, 솔리드 레이저의 광전 변환율은 3%입니다. 파이버 레이저의 전력 소비량은 동일한 전력의 CO2 레이저의 20~30%에 불과하며 전체 비용이 낮습니다.
파이버 레이저와 CO2 레이저의 장점
| 응용 요구 사항 | 파이버 레이저 | CO2 레이저 |
|---|---|---|
| 비금속 절단 | 완전히 열등함. | 완전히 우수함. |
| 구리 절단 | 완전히 우수함. | 완전히 열등함. |
| 알루미늄 합금 절단 | 장점 있음. | 장점 없음. |
| 두께 ≤ 6mm인 흑금속 절단 | 장점: 낮은 비용, 빠른 속도. | 장점 없음: 높은 비용, 느린 속도. |
| 두께 > 6mm인 흑금속 절단 | 장점 없음. 절단 속도는 CO2 레이저와 비슷함. 절단 품질 및 천공 효율성은 CO2 레이저보다 열등함. | 장점 있음: 파이버 레이저보다 약간 빠른 절단 속도; 더 나은 절단 품질; 더 높은 천공 효율성, 절약된 시간이 파이버 레이저에 비해 높은 비용을 보상함. |
CO2 대 파이버 레이저 질소 소비량
CO2 레이저가 소비하는 주요 가스는 일산화탄소 가스(CO2)입니다. CO2 레이저는 또한 플럭스 가스로 아르곤(Ar), 산소(O2) 또는 헬륨(He)을 필요로 합니다. CO2 레이저의 작동 원리는 일산화탄소 가스가 전자에 의해 여기되고 생성된 광자가 레이저의 거울로 여기되어 레이저 광을 생성한다는 것입니다.
스테인리스 스틸을 레이저로 절단할 때 질소는 보호 가스로 사용됩니다. 레이저는 스테인리스 스틸을 직접 녹이고 고압 질소는 슬래그를 직접 날려 절단 솔기를 형성합니다. 비용을 절감하려면 최대 13kg의 압력을 가진 대형 공기 압축기를 사용하고 공기를 보조 가스로 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 비용이 훨씬 낮아집니다.
올바른 선택하기: CO2 대 파이버 레이저 절단
CO2와 파이버 레이저 절단 중 어떤 것을 선택할지는 궁극적으로 귀하의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 주로 금속을 다루고 높은 정밀도와 효율성이 필요한 경우 파이버 레이저가 가장 좋은 선택일 수 있습니다. 그러나 광범위한 재료를 절단하고 고품질 조각이 필요한 경우 CO2 레이저가 더 적합할 수 있습니다.
또한 장기적인 운영 비용을 고려하는 것이 중요합니다. 파이버 레이저는 초기 비용이 더 높을 수 있지만 에너지 효율성과 낮은 유지 관리 요구 사항으로 인해 시간이 지남에 따라 비용을 절감할 수 있습니다.
파이버 레이저 대 CO2 레이저 비용
레이저 비용에 영향을 미치는 요인에는 전력, 절단 재료 등이 있습니다. 산업용 파이버 레이저의 비용은 약 1,000-10,000달러입니다.
두 레이저 모두 엄청난 양의 전기를 소모합니다. 파이버 레이저의 전기-광 변환 효율은 약 30%이고 CO2 레이저의 전기-광 변환 효율은 약 10%입니다. 3000W 레이저의 경우 파이버 레이저는 약 10kW의 전기를 소모하는 반면 CO2 레이저는 약 30kW의 전기를 소모합니다. 전기 가격이 1위안/kWh이고 부하율이 70%라고 가정하면 비용은 각각 7위안/시간과 21위안/시간입니다.
효율성이 다르기 때문에 두 레이저에서 발생하는 열이 다르고 필요한 워터 쿨러의 사양(냉각 용량)도 다릅니다. 파이버 레이저에 필요한 수냉식 기계의 전력 소비량은 13kW이고 CO2 레이저에 필요한 수냉식 기계의 전력 소비량은 18kW입니다. 전기 가격이 1위안/kWh이고 부하율이 70%라고 가정하면 비용은 각각 9위안/시간과 12.8위안/시간입니다.
파이버 레이저 대 CO2 레이저에 대한 FAQ
파이버 레이저 대 CO2 비용
시장에서 파이버 레이저의 비용은 CO2 레이저보다 훨씬 높습니다. 파이버 레이저에서 생성되는 에너지가 비교적 높고 프로세스가 더 복잡하기 때문입니다.
CO2 레이저로 금속을 절단할 수 있습니까?
네, 하지만 3mm 미만의 스테인리스 스틸과 알루미늄 판만 절단할 수 있습니다.
파이버 레이저는 인체에 해롭습니까?
파이버 레이저에서 생성되는 레이저는 인체에 해롭고 레이저 빔에 직접 노출되면 눈과 피부에 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 파이버 레이저를 사용할 때는 보호 안경과 장갑을 착용해야 합니다.
파이버 레이저는 어떤 재료를 절단할 수 있습니까?
파이버 레이저는 스테인리스 스틸, 탄소강, 알루미늄 합금 등 다양한 금속 재료를 절단할 수 있습니다. 목재, 플라스틱 등 비금속 재료의 경우에도 어느 정도 절단 능력이 있지만 CO2 레이저만큼 효과가 좋지 않을 수 있습니다.
파이버 레이저 유지 관리에 대한 예방 조치는 무엇입니까?
파이버 레이저의 유지관리는 주로 광학 부품의 정기적인 세척, 냉각수 교체, 가스 회로 검사 등을 포함합니다.
파이버 레이저의 응용 전망은 무엇입니까?
레이저 기술의 지속적인 발전으로 파이버 레이저의 응용 전망은 매우 광범위합니다. 앞으로 파이버 레이저는 3D 인쇄, 마이크로나노 가공 등 더 많은 분야에서 사용될 것입니다.
