다른 분자 레이저와 마찬가지로 CO2 레이저의 작동 원리는 유도 방출 과정에서 복잡합니다. 방전관에는 일반적으로 수십 mA 또는 수백 mA의 직류가 입력됩니다. 방전 중 방전 용기 내 가스 혼합물의 질소 분자는 전자의 충격으로 여기됩니다. 이때 여기된 질소 분자는 CO2 분자와 충돌합니다. N2 분자는 자체 에너지를 CO2 분자로 전달합니다. CO2 분자는 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 바뀌면서 밀도 반전을 형성하여 레이저 광을 생성합니다. CO2 레이저 절단기는 초점 렌즈를 사용하여 레이저 빔을 재료 표면에 집중시켜 재료를 용융시킵니다. 동시에 동축 레이저 절단 가스는 용융된 재료를 불어내어 레이저 빔과 재료가 특정 경로를 따라 상대적으로 이동하도록 합니다. 절단 목적을 달성하기 위해 특정 모양의 절단면을 형성합니다.
산업 생산에서 레이저 절단은 레이저 가공의 70% 이상을 차지하며, 레이저 기술은 절단 기술의 주류가 되었습니다. CO2 레이저 절단기는 목재, 아크릴, PP, 플렉시글라스 및 기타 고품질 비금속 재료를 절단할 수 있습니다. CO2시트 레이저 절단기끊임없이 개선되고 있습니다. 제품 응용 분야에 따라 저가격, 중가격, 고급으로 구분되며, 각기 다른 제품 사다리 구조를 형성하고 있으며, 국내외 여러 기업이 시장 수요에 부응하기 위해 다양한 CO2 레이저 절단기를 생산하고 있습니다.
고체 레이저 절단기와 파이버 레이저 절단기를 포함하지 않는 문제가 있었습니다. 적합한 CO2 레이저 절단기를 선택하는 것은 여전히 많은 소비자를 현혹합니다. 소비자로서, 구매 전 사전 작업이나 현장에서 기계를 선택하는 것 등 어떤 방식으로 자신에게 맞는 기계를 선택해야 할지 고민입니다. 피할 수 있는 지뢰밭이 있기 때문입니다.
다양한 절단 기계를 비교해야 합니다. 예를 들어 절단 정확도, 절단 효율성, 유지 보수 비용, 사용 수명 등을 비교해야 합니다.
a. 절단 정확도
절삭 정밀도는 공작기계 선택의 기준입니다. 좋은 공작기계와 나쁜 공작기계의 차이는 고속 절삭 부품의 정밀도가 크게 달라지는지, 그리고 다양한 위치에서 절삭할 때 공작물의 균일성이 크게 달라지는지 여부입니다.
b. 절단 효율
절삭 효율은 기계 평가의 핵심 수익 지표입니다. 절삭 효율은 공작물을 절삭하는 데 걸리는 시간을 의미합니다.
c. 장비의 주요 구조
CO2 레이저는 기계 부품, 전기 부품, 광학 부품, 주변 부품, 금속판 부품 등으로 구성됩니다. 레이저 절단기의 가장 큰 유지 보수 비용은 주로 레이저 유지 보수 비용에서 발생합니다. 전기 캐비닛은 제어부와 모터에 전원을 공급합니다. 전기 캐비닛에는 스위칭 전원 공급 장치, 드라이버, 필터, 릴레이, 제어 보드가 있습니다. 광학 부품은 주로 레이저 전원 공급 장치, 레이저 튜브, 미러 3개, 포커싱 미러, 미러 프레임 2개, 레이저 헤드 1개, 레이저 튜브 브래킷 2개로 구성됩니다.
d. 서비스 수명
사용 수명은 기계 평가의 핵심 비용 절감 지표입니다. 기계의 사용 수명을 결정하는 주요 요인은 다음과 같습니다. 첫째, 기계의 강성입니다. 즉, 톤수가 높을수록 강성이 더 좋습니다. 둘째, 기계 부속품, 특히 변속기의 브랜드와 품질입니다. 셋째, 제조 수준, 기술 축적 및 기술 경험의 계승입니다.
e. 중첩 소프트웨어
재료 활용도는 비용 절감에 큰 영향을 미칩니다. 재료 활용도 향상 및 비용 절감은 제어의 가장 중요한 측면입니다. 레이저에는 다양한 종류의 네스팅 재료가 사용됩니다. 여러 개의 네스팅 플랫폼이 개별적으로 네스팅되어 수익성이 낮고 전체 활용도가 낮습니다. 통합 네스팅 소프트웨어를 채택하고 레이저 절단기 자체의 네스팅 플랫폼을 통합함으로써 다양한 CNC 절단 장비를 공통 네스팅 소프트웨어로 통합하여 재료 활용도와 프로그래밍 효율성을 크게 향상시키고 관리를 최적화할 수 있습니다.
산업 분야에서 CO2 레이저 절단기의 장점:
플라스틱 절단 분야에서 CO2 플라스틱 레이저 절단기의 주요 장점 중 하나는 매우 복잡한 부품을 가공물의 응력이나 변형 없이 매우 빠른 속도로 절단할 수 있다는 것입니다. 폴리에스터 및 폴리카보네이트 소재 절단에 매우 적합합니다.
유리 절단 분야에서 레이저 가공은 컬러 필터, 액정 및 ITO 전도성 유리의 가공 품질이 우수하고, 가공 모서리 강도가 높고, 적용 범위가 넓으며, 모든 가공 작업을 단일 단계로 완료할 수 있습니다.
다이 커팅 분야에서는 대부분의 모델이 아크릴 시트를 사용하는데, 이는 CO2 레이저 커팅 장비로 절단하기에 매우 효과적입니다. 영화 특수 효과 회사나 테마파크 디자인 회사에서도 레이저 커팅이 널리 사용됩니다.
휴대폰 배터리의 금속 케이스 절단과 관련하여, 휴대폰 사용이 널리 보급됨에 따라 휴대폰 배터리의 환경 보호 재활용이 많은 관심을 받고 있습니다. 휴대폰 배터리 외부의 금속 케이스를 레이저로 절단하여 재활용하면 시장 수요를 효과적으로 충족할 수 있습니다.
CO2 레이저 절단기의 절단 품질에 영향을 미치는 요인
여기 모델: CO2 레이저는 전극을 사용하여 이산화탄소 가스를 여기시켜 레이저 광을 생성합니다. 금속 전극의 설치 위치에 따라 DC 여기와 RF 여기로 구분할 수 있습니다.
레이저 주파수: 레이저 출력은 펄스 출력과 연속 출력으로 구분됩니다. 절단 및 용접에 사용되는 레이저는 주로 펄스 출력 방식을 사용합니다. 펄스 주파수는 주로 절단 속도와 노치 거칠기에 영향을 미칩니다.
빔 발산각: 빔 발산각이 절단 품질에 미치는 영향은 절단면의 폭과 경사도에 반영됩니다. 발산각이 좁을수록 슬릿 폭이 좁아지고 경사도가 작아질수록 절단 품질이 향상됩니다.
레이저 출력: 또 다른 출력 지표는 출력 안정성입니다. 우수한 절단 품질을 위해서는 절단 상태가 좋아야 합니다. 장기 생산 또한 레이저에 매우 중요한 시험 기준입니다.