플라즈마 커팅 vs 레이저 커팅: 프로젝트에 적합한 기술 선택하기

기계공은 레이저 커팅과 플라즈마 커팅을 상호 교환적으로 사용합니다. 그러나 유사한 절단 기능을 수행하지만 응용 분야와 원리에서 차이가 있습니다. 이 두 절단 기술은 20세기부터 존재했지만 기계공은 더 효과적인 사용을 위해 현대화했습니다.

여기서는 플라즈마 커팅과 레이저 커팅의 차이점을 배웁니다. 또한 두 절단 방법의 장점과 어떤 것을 사용할지 결정하는 방법도 배웁니다.

레이저 커팅이란?

레이저 커팅은 증폭된 레이저 빛을 사용하여 재료를 자르는 절단 기술입니다. 이 기술은 1960년대 중반에 도입되었습니다. 레이저 커팅은 수동 공정이 아닌 컴퓨터(컴퓨터 수치 제어/CNC 등)가 제어하기 때문에 높은 정밀도를 가집니다.

레이저 빛을 절단에 사용하는 것은 로켓 과학이 아닙니다. 대신 간단한 공정입니다. 광학을 사용하여 레이저 빛을 작은 점에 초점화합니다. 레이저 빛은 광학에 진입할수록 더 작고 뜨거워집니다. 이 온도 상승으로 공작물이 녹아 절단되며, 컴퓨터가 전체 공정을 제어합니다. 그러나 녹는 대신 일부 물체는 타거나 가스 제트로 날아가거나 기화됩니다. 이는 매끄러운 가장자리와 고품질 표면 마감을 남깁니다.

레이저 커팅에 사용되는 세 가지 주요 레이저 유형이 있습니다. 이들은 이산화탄소(CO2), 네오디뮴(Nd), 이트륨-알루미늄-가넷(Nd:YAG)입니다. 각 레이저는 서로 다른 목적에 적합합니다. CO2는 절단, 보링, 조각에 최적입니다.

그러나 높은 에너지와 낮은 반복이 필요한 보링에는 Nd가 적합합니다. 반면 Nd:YAG는 높은 출력이 필요한 보링과 조각에 적합합니다. 따라서 Nd와 Nd:YAG는 스타일은 동일하지만 다른 목적에 사용됩니다. 이 세 가지 주요 레이저 유형의 공통점은 모두 증폭된 레이저로 공작물을 절단한다는 것입니다.

플라즈마 커팅이란?

기계공은 수십 년 동안 플라즈마 커팅을 사용해 왔으며 오늘날에도 훌륭하게 사용됩니다. 1950년대에 시작되어 지금까지 최고의 절단 방법 중 하나입니다. 이 공정은 가속된 뜨거운 플라즈마 제트를 사용하여 전기 전도성 재료를 절단합니다. 이 뜨거운 플라즈마는 재료가 아무리 단단해도 녹여 절단할 수 있습니다.

플라즈마 커팅은 알루미늄, 스테인리스강, 강철, 황동, 구리 같은 전기 전도성 재료에만 작동합니다. 맨불을 사용하지 않고 대신 플라즈마, 전도성 이온화 가스를 사용합니다. 플라즈마는 절단 과정에서 보통 매우 뜨겁습니다. 그러나 사용되는 플라즈마 토치 유형이 일반적으로 온도를 결정합니다. 토치는 다양한 온도를 생성하지만 보통 매우 뜨겁습니다.

플라즈마는 최대 40,000°F(약 22,200°C)까지 매우 높은 온도에 도달할 수 있습니다. 정밀 CNC 제어와 결합된 플라즈마 토치는 마무리가 거의 또는 전혀 필요 없는 부품을 생산할 수 있습니다. 이 토치는 인체에 해로울 수 있는 방사선을 방출하므로 작업자는 보호 안경이나 고글을 착용하여 아크로부터 눈을 보호해야 합니다.

레이저 커팅과 플라즈마 커팅의 차이점

플라즈마 커팅 대 레이저 커팅을 고려할 때 두 절단 방법이 다른 두 주요 영역을 봐야 합니다. 이들은 다음과 같습니다:

원리의 차이

플라즈마 커팅은 사용된 재료 유형에 따라 산소, 공기, 불활성 가스 등 압축 가스를 사용합니다. 이 절단 공정은 공작물을 통과하는 인공 플라즈마 채널 생성을 포함합니다. 플라즈마는 매우 높은 온도에 있으며, 그런 온도로 아무리 두꺼운 물체든 녹이거나 증발시키거나 태워서 통과할 수 있습니다.

반면 레이저 커팅은 레이저 장치에서 생성된 레이저 빔을 사용합니다. 일련의 반사경이 레이저 빔을 전달합니다. 이후 초점 렌즈가 빔을 공작물에 초점화합니다. 레이저 빔은 초점을 가열하고 녹여 매끄러운 가장자리와 고품질 표면 마감을 만듭니다.

요약하면 플라즈마 대 레이저 커팅은 원리에서 차이가 있습니다. 플라즈마 커팅은 플라즈마를, 레이저 커팅은 증폭된 레이저 빛을 사용합니다.

응용 분야

기계공은 플라즈마 커팅으로 모든 종류의 금속을 절단합니다. 그러나 중간 두께 플레이트 절단에 가장 적합합니다.

레이저 커팅은 중간-얇은 플레이트 절단에 가장 적합합니다. 절단 재료 범위도 넓어 금속, 비금속, 유리, 세라믹, 고무, 목재, 플라스틱, PVC, 가죽, 유기 유리, 섬유 등이 포함됩니다.

따라서 플라즈마 절단 재료는 레이저 커팅의 더 넓은 범위에 비해 선택 범위가 좁습니다. 얇은 시트 절단에는 레이저 커팅이 플라즈마 커팅보다 더 좋은 일을 합니다.

기계공은 다음이 필요할 때 플라즈마 커팅을 사용합니다: 작은 변형, 작은 열영향부, 좁은 절단 폭, 빠른 절단 속도.

반면 레이저는 다음이 필요할 때 사용됩니다: 매우 높은 정밀도, 높은 지향성, 높은 강도, 더 높은 속도, 후처리 불필요.

또한 플라즈마 대 레이저 커팅 비용을 비교하면 플라즈마 커팅이 더 저렴합니다.

레이저 및 플라즈마 커팅의 장점

레이저와 플라즈마 커팅은 각각 고려해야 할 장점이 있습니다. 장점은 다음과 같습니다:

레이저 커팅 장점

• 추가 마감 손질이 필요 없는 더 매끄러운 가장자리 제공
• 얇은 시트에서 분당 10m에 달하는 빠른 절단 속도
• 0.05mm에 달하는 높은 위치 정밀도와 0.02mm에 달하는 재위치 정밀도의 높은 정밀도
• 금속, 고무, 목재, 플라스틱, PVC, 가죽, 유기 유리, 섬유 등 다양한 재료 절단 가능

플라즈마 커팅 장점

• 중간 두께 플레이트를 매우 빠른 속도로 절단 가능
• 플라즈마 커팅 유지보수 비용이 더 저렴

플라즈마 커팅 vs 레이저 커팅 선택 시 고려 요소

대부분의 사람은 두 방법이 유사하기 때문에 적절한 절단 방법을 선택하는 것을 어려워합니다. 그러나 레이저 대 플라즈마 금속 절단 사이의 불필요한 혼란을 피하려면 세 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다. 이들은 다음과 같습니다:

재료

플라즈마 커팅은 레이저 커팅에 비해 제한된 응용 분야를 가집니다. 따라서 금속, 고무, 목재, 플라스틱, PVC, 가죽, 유기 유리, 섬유 같은 재료를 절단하려면 레이저 커팅을 선택해야 합니다. 반면 어떤 금속이든, 주로 중간 두께 플레이트를 절단해야 한다면 올바른 절단 방법은 플라즈마 커팅입니다.

정밀도

작업에 필요한 정밀도 수준도 고려해야 합니다. 매우 높은 정밀도 절단이 필요하다면 레이저 커팅이 확실한 선택입니다.

비용

예산에 맞지 않는 특정 절단 공정을 선택하는 것은 무의미합니다. 플라즈마 커팅이 더 저렴하므로 예산 친화적 절단 방법을 찾고 있다면 플라즈마 커팅이 적합합니다.

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결론

플라즈마 커팅과 레이저 커팅은 모두 매우 효과적인 절단 방법입니다. 둘 다 '절단 기능'을 수행하지만 응용 분야와 원리가 다릅니다. 기계공이 이 두 가지를 상호 교환적으로 사용하지만, 먼저 사용하려는 목적을 고려하지 않고 무작위로 선택하는 것은 비전문적입니다. 귀사의 필요를 고려하고 각 절단 방법의 원리와 응용 분야와 비교하면 어떤 것을 선택할지 명확한 결정을 내릴 수 있습니다. 그러나 여전히 결정하지 못하시면 저희가 도와드리겠습니다.

FAQ

Q: 가장 좋은 플라즈마 커팅 가스는 무엇인가요?

A: 절단하는 공작물 종류에 따라 다른 가스 유형이나 특수 조합이 필요합니다. 그러나 가장 권장되는 가스는 질소, 압축 공기, 산소입니다.

Q: 어떤 플라즈마 커팅 가스를 사용해야 할지 어떻게 알 수 있나요?

A: 스테인리스강이나 알루미늄 절단에는 압축 공기가 충분합니다. 연강을 절단한다면 산소를 선택해야 합니다. 최대 3인치 두께의 금속(연강, 스테인리스강, 알루미늄 포함)을 절단하려면 질소를 선택하세요.