금속
금속은 열 전도성과 전기 전도성이 높은 무기 재료입니다. 금속은 압연해서 평판이나 판재로 만들거나 주조나 기계 가공으로 더 복합한 형태로 만들 수도 있습니다. 금속은 철, 크롬 같은 순수 원소일 수 있습니다. 또한 합금일 수도 있고 둘 이상 원소의 혼합물일 수도 있습니다. 예를 들어 스테인리스강에는 철과 크롬이 모두 들어 있습니다. 레이저 마킹은 금속에 많이 사용됩니다. 충분한 레이저 출력을 사용하면 레이저 절단과 제판도 가능합니다. 금속 공급업체를 보려면재료 공급업체 목록을 참조하십시오.
금속 유형
코팅 금속">
- AlumaMark®
- 양극산화 알루미늄
- CerMark 및 TherMark 금속 마킹 컴파운드
- DuraBlack®
- 페인트를 칠한 금속
- 분말 코팅 금속
레이저 공정 종류
레이저는 신규 제품 개발에서 대량 제조에 이르기까지 재료 공정의 영역을 확대하는 견인차 구실을 하고 있습니다. 모든 레이저 공정에서 레이저 빔의 에너지는 재료와 상호작용하여 어떤 방식으로든 재료를 변형시킵니다. 각 변형(또는 레이저 공정)은 레이저 빔의 파형, 출력, 사용률, 반복률을 정밀하게 조정하여 제어됩니다. 이러한 레이저 공정은 다음과 같습니다.모든 재료는 레이저 빔이 상호 작용하고 그에 따라 재료를 수정하는 방식을 지시하는 고유한 특성을 가집니다. 금속에 대해 가장 많이 사용되는 공정은 다음과 같습니다
레이저 절단 - 금속
파이버 레이저 빔의 에너지는 대부분의 금속에 쉽게 흡수되어 레이저 빔 경로에 직접 놓여있는 재료가 빠르게 가열되고 용융됩니다. 레이저 출력이 충분히 높다면 레이저 빔이 재료를 완전히 관통해 용융시킵니다. 고압의 공기를 분사해서 용융되는 금속을 제거하기 때문에 매끈하고 곧바른 절단면이 생기고 열 영향부가 최소화됩니다.
레이저 제판 - 금속
일정한 깊이로 재료를 제거(제판)할 수 있도록 파이버 레이저 빔의 출력이 제한될 수 있습니다. 일반적으로 레이저 제판 공정을 여러 번 통과시켜야 합니다. 금속 레이저 제판을 위한 일반적인 깊이는 75-125마이크론(0.003-0.005인치)입니다. 하지만 한 번 통과할 때 이 만큼 금속을 제거하면 용융 또는 뒤틀림이 생길 수 있습니다. 따라서 금속 제판은 여러 번 통과시켜 진행됩니다. 레이저 제판 공정을 사용해 열이나 마모로 지워지지 않는 영구적인 식별 기호를 만들 수 있습니다.
레이저 마킹 - 금속
레이저 마킹은 재료를 제거하지 않고 금속 표면의 겉모습을 변화시킵니다. 금속에 사용할 수 있는 레이저 마킹에는 여러 가지 유형이 있습니다. 직접 레이저 마킹은 파이버 레이저 또는 CO2 레이저를 사용합니다. 직접 마킹에서는 레이저 빔 에너지가 금속 표면을 가열해서 산화시킵니다. 이러한 산화는 레이저 빔에 노출된 금속이 검게 변해서 지워지지 않는 검은색의 마크가 생성됩니다. 또한 파이버 레이저를 사용해 금속 표면에 밝은색의 또는 연마된 마크를 만들 수 있습니다. 금속은 금속 마킹 컴파운드 같은 코팅을 추가하거나 페인트 같은 코팅을 제거해서 간접적으로 마킹할 수도 있습니다. 레이저 마킹을 사용하여 일련 번호나 로고와 같은 정보를 제공할 수 있습니다.
결합 공정
금속 부품을 이동시키거나 다시 고정할 필요 없이 위에 설명한 레이저 절단, 제판, 마킹 공정을 하나로 결합할 수 있습니다.
일반적인 금속 레이저 시스템 고려 사항
플랫폼 크기 - 레이저 가공할 최대 크기의 금속을 거치할 수 있을 정도로 충분히 크거나 더 큰 물체를 가공하기 위해 클래스 4 기능을 마련해야 합니다
파장 - 1.06마이크론 파장이 대부분의 금속에서 잘 흡수되고 레이저 절단, 제판, 직접 금속 마킹에 권장됩니다. 10.6마이크론 파장의 CO2 레이저는 금속 마킹 컴파운드 또는 코팅 제거를 사용한 간접 마킹 공정에 가장 적합합니다
레이저 출력 - 작업할 공정에 따라 선택해야 합니다. 금속 레이저 절단 또는 제판에는 최소 50 W의 파이버 레이저 전력이 권장됩니다. 금속에 직접 레이저 마킹을 할 때는 50 W의 파이버 레이저 전력을 사용할 수 있습니다. 금속에 대한 직접 레이저 마킹에는 25-150 W의 CO2 레이저 전력이 권장됩니다
렌즈 - 금속 레이저 재료 가공에는 2.0 렌즈가 가장 일반적인 공정 렌즈입니다
배기 장치 - 금속 레이저 절단, 제판, 마킹 장비에서 레이저 공정 중에 발생되는 가스와 입자를 제거할 수 있을 정도로 유속이 충분해야 합니다
에어 어시스트 - 레이저 절단과 제판 중에 용융 금속을제거하기 위해 레이저 초점 근처에 공기를 분사합니다. 또한 금속 레이저 제판, 절단, 마킹 중에 발생되는 가스와 입자를 제거하는 데도 도움이 됩니다.
금속 레이저 재료 가공에 대한 환경, 건강, 안전 고려 사항
레이저와 재료의 상호 작용에서는 거의 항상 기체 유출물 또는 미립자가 생성됩니다. 이러한 유출물에는 레이저 금속 절단 및 제판을 위한 금속 입자가 포함됩니다. 직접 레이저 마킹을 위한 코팅 컴파운드가 포함됩니다. 이 유출물은 외부 환경으로 배출시켜야 합니다. 또는 여과 시스템으로 처리한 후 외부 환경으로 배출해야 합니다. 모든 레이저 가공은 열을 발생시킵니다. 따라서 금속 레이저 재료 가공에 대해 항상 관리 감독이 이루어져야 합니다.
