작성일 : 12-12-25 21:51
레이저란 ?....
 글쓴이 : 풍산산업
조회 : 1,259  
레이저란 ?.......

1).절단이라고는 하지만 실제로는 용단( 溶斷 녹혀서 끊어냄)이라고 해야 정확한 표현이되나 의미상으로만 이해하고 표현은 절단이라고 하기로합니다

2).말 그대로의 절단이라함은 물리적인 힘을 가하여 판재를 끊어내는 방법 즉, 샤링법이 정확한 절단이라 할 수 있
습니다.  쉽게 설명하자면 가위로 종이를 자르는 방법과 동일한 방법이라고 보시면 됩니다.
종이를 절단한 후 양쪽의 종이를 테이프로 다시 붙인다면 원래의 크기와 똑같을 것이지만 판재를 용단하는데는 열원이 판재를 녹혀내서산화물이 되어 없어서 버리는 부분이 있기때문에 용단한 후에 양쪽을 맟추어 보면 원래의 크기보다 더 작아진 것을 볼 수 있습니다.
이때는 제품과 잔재의 양쪽이 모두 크기가 작아지기 때문에(녹아서 없어진 폭의 1/2은 잔재에서 1/2은 제품이 작아짐)실제 절단에서는 절폭부분만큼 잔재가 작아지고 제품은 본래 원하는 치수가 되게하는 방법을 사용합니다.  - 절폭보정이라하고 제품자체를 절폭만큼 크게그려서(내경가공인 경우는 작게 그려서) 사용하는 방법과, NC 데이타 상에서 절폭 방향과 절폭량을 지정하여 사용하는 방법이 있슴.

3).절단을 위해서는 재료를 녹힐수 잇는 열원이 필요한데 판재를 절단(용단)하기 위해 주로 사용하는 열원으로는 가스(LPG+산소,
아세틸렌+산소)와 프라즈마(전기를 고압으로 변환하 고압,고전류의 전기를 가스흐름 속에서 방전을 일으켜 가스분자가  이온분리되며 방출되는 고온의 에너지를 이용하는 방법), 그리고 레이저 (일반적으로 절단에서 사용하는것은 탄산가스레이저를 사용하고 소용량 용접에는 야그레이저를 사용합니다)가 현재 가장 보편화된 열원입니다.

4).일반적인 절단기에서 주로 사용하는 탄산가스레이저는 또다시 DC방식과 RF방식이 있으며 유체의 흐름에따라 또다시 분류하는 방식이 있습니다. DC방식은 고압의 전기를 방전관안에서 전극을 통하여 방전하게 되며 전압이 매우 높고, 작업종료후에도 잔류 전압이 일정시간 동안 남아있어 보수 작업시에 상당히 주의를 하여야만 하며 전극이 방전관 안에 있기 때문에 방전시간이 지날수록 전극의 마모가 생겨 일정 주기로 방전관을 교체 하여야만 하는 단점이 있고, 방전개시할때의 파워와(피크파워) 연속 사용시의 파워가 달라서 처음 가공을 위하여 피어싱할때 유리한 점이 있습니다.

5).RF 발진 방식은 전극을 방전관 외부에 설치하여 방전관 내부에서 방전을 일으키는 방식이어서 이론적으로 전극의 마모가 없으므로 방전관의 교환이 필요 없게 되고 방전하는 전원도 직류가아닌 교류-고주파-를 사용하므로 사용전압이 직류방식에 비하여 낮고 작업 종료후에도 잔류 전압이 남지않기 때문에 작업자의 안전이 조금 더 보장이 되지만 직류(DC)방식에 비하여 회로 구성이 복잡한 단점이 있습니다.

6).레이저 발진기는 레이저 가스(CO2,He,N2)를 적절한 농도로 혼합하여 방전관안에서 빠른 속도로 흐르게 하며 고압의 전기를 가하여 분자의 구조에 변화를 일으키고(전자의 방출) 이때 발생하는 일정한 파장의 빛을 방출하게 하는 장비를 가르킵니다.
방전의 쉬운 예는 번개를 들 수 있습니다. 공기중에서 구름사이의 정전기로 인해 고압의 전기가 만들어지면 공기 분자를 깨뜨리며 전자가 방출되며 전기가 흐르게 되어 많은 빛과 열을 동반한 번개가 되는 것입니다. 번개중에서 빛만 이용하는 것이 레이저 발진기라고 보면 됩니다.

7).발진기는 번개의 예에서도 알 수 있듯이 많은 열을 발생시키기 때문에 반드시 냉각에 대한 문제를 해결하지 않으면 않됩니다.
열의 양이 많기 때문에 공냉정도로는 해결할 수 없어서 모든 장비메이커들이 수냉방식을 사용합니다. 발진기의 여러부분에 냉각수라인이 마치 사람의 혈관처럼 발열부분을 모두지나며 열을 흡수하여 냉각시키고 덥혀진 물은 외부로 나와 물 냉각기로 가서 식혀진 후에 다시 물 펌프의 힘으로 발진기로 들어와 발열부분을 식히게 되는 과정을 반복합니다.

8).방전이 일어날때는 방전관도 짧은 시간에 많은 열이 발생하므로 보통 석영관으로 되어진 방전관도 냉각을 하지않는 다면 곧 녹아지게 될 것입니다. 방전관을 냉각하는 방법으로는 혼합가스(레이저가스)를 송풍기(루트블로워, 터보블로워)가 빠른 속도로(대략 초속100m/sec정도) 순환시키는 구조로 되어 있어서 방전관의 후단과 송풍기를 지나서 방전관의 입구에 열교환기(라지에터)를 설치하여 냉각수의 온도로 고온의 레이저 가스를 냉각시켜 방전관의 파손을 막고 있습니다.

출처 : 카페>레이저절단 /달덩이님