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제목 절단 가공의 종류
등록일 2012-10-31 18:25:55 조회수 4588
내용

절단 설비 산업  

 

1. 플라즈마 절단기

플라즈마 절단기는 아크 플라즈마의 고온 고열로 대상 금속을 국부적으로 용융시켜 이를 이용한 장치를 말하며,

우리 주변에서 일반 산업의 장치나 설비 제작 및 해체에 널리 쓰이고 있다. 절단기의 아크 플라즈마는 높은 열다발을 더욱 집속된 형태로 발생시켜 용융된 모재 금속을 날려버리고 빈 상태를 만들어 절단의 효과를 얻는다.

플라즈마 절단은 레이저 절단 및 워터젯 절단에 비해 다소 절단면이 깨끗하지 않다는 단점은 있으나, 상대적으로 가격이 저렴하고 후판 절단까지 가능하다는 장점이 있다. 플라즈마 절단법의 종류는 산화철 용입 절단법과 질소 플라즈마 절단법, 가스 플라즈마 절단법, 에어 플라즈마 절단법, 산소 플라즈마 절단법 등이 있다.

 

2. 레이저 절단기
1950년대에 개발된 레이저는 향후 21세기를 주도해 갈 첨단 기술 중 하나로, 금속 및 목재, 아크릴, 석영 유리를 비롯하여 신소재, 세라믹에 이르기까지 재질에 관계없이 자유자재로 적용이 가능하며, 특히 반도체 및 자동차 산업, 항공 우주, 조선 산업 등 고품질의 가공이 요구되는 산업 분야에 없어서는 안 될 중요 기술로 각광받고 있다.

레이저 절단, 레이저 마킹, 레이저 용접, 레이저 열처리 등 레이저를 이용한 가공 기술은 이미 1980년대부터 CO₂ 레이저 재료 가공의 시작과 함께 전 산업 분야에 다양하게 적용되어 왔으며, 주로 CO₂ 레이저와 YAG 레이저가 가장 많이 쓰이고 있다.

 

레이저 절단 설비용으로 많이 쓰이는 레이저는 연속 발전과 펄스 기능을 갖고 있는 CO₂ 레이저와 Nd:YAG 레이저다. 이들 레이저는 빔의 파장에 있어 차이가 나기 때문에 수렴성에서도 차이점을 보이고 있으며, 같은 모드의 빔일 경우 Nd:YAG 레이저는 초점 깊이와 초점 크기에서 CO₂레이저보다 10배나 우수하다는 특징을 지닌다.
CO₂레이저는 수백 W에서 수 kW의 출력을 요하는 가공에 주로 사용되며, Nd:YAG 레이저는 현재 수 kW급이 일부 사용되고 있으나
 보통은 수백 W급까지의 레이저가 널리 사용되고 있다.

 

3. 워터젯 절단기
워터젯 절단은 가공에 의한 열 변형을 발생시키지 않을 뿐 아니라, 재료의 한계성 측면에서도 취성이나 강도, 경도가 높은 재료에서부터 연성이 풍부한 재료에 이르기까지 가공이 가능하므로 폭넓은 적응력을 가지고 있는 것이 특징이다.최근 국내에서 사용되고 있는 CNC 워터젯 절단기는 다른 기계로는 가공이 불가능한 재료도 비교적 적은 힘으로 가공을 할 수 있는 능력을 보유하고 있고, 특히 날로 증가 추세에 있는 각종 이종 접합 재료와 적층 재료 등의 가공에서 우수한 성능을 발휘하고 있다.


유럽과 미국 등지에서는 이러한 워터젯 절단기의 장점이 이미 여러 분야에서 검증되어 산업 전반에 걸쳐 많이 사용되고 있고 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있으며, 정밀 가공과 나노 가공분야에까지 적용되고 있는 실정이다.
그러나 국내 워터젯 절단기의 적용 분야는 아직 초기 도입 단계로, 절단 가공에 집중되어 있고 국내 연구도 거의 이루어지지 않고 있어 산업 현장에서는 이에 대한 기초적인 자료 없이 경험에 의존한 가공을 실시하고 있다.

 

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