윤태만님의 글
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저는 레이저 가공을 하는 사람인데 레이저 절단시 생기는 철판과 sus면에 생기는 줄무늬(생김새가 변함)와 압력,또는 그 밖의 가공조건과의 관계를 알고싶습니다,

----------------- [답 변] -------------------
안녕하십니까?

우선 철판의 절단면에 생기는 줄무늬는 드래그라인(drag line)으로서 규칙적인 드래그라인이 생기는 것은 레이저의 절단이송시 발생하는 자연스러운 현상입니다.

레이저 절단의 절단속도 V(cm/min)은 경험적으로 P/(LAt)에 비례합니다. 여기서 P는 재료의 입사파워(W), L은 재료의 단위체적당 증발에너지(J/cm^3), A는 레이저 빔 스폿의 면적(cm^2), t는 재료의 두께입니다.

철판 특히 연강판의 경우 절단속도의 조정이 중요합니다. 절단속도가 너무낮은 경우 레이저 빔과 산화반응열의 전체에너지가 과잉되어 철이 격심하게 연소하는 현상이 일어나고(이 현상을 self-burning현상이라 합니다), 이는 산소 등의 어씨스트 가스의 압력이 너무 높은 경우에도 일어나기 쉽습니다. 이경우 절단면에는 격심하고 뒤석인 용융 흔적이 남게 되는데 이것이 질문하신 모양이 변하는 줄무늬에 해당합니다.

그러므로 규칙적인 드래그라인이 발생하지 않는 경우 절단속도를 조금높이고, 어씨스트 가스압을 조금 낮추어 보십시오.

반면 스테인레스강의 경우 드로스(dross)라는 산화물의 부착현상이 발생합니다. 그러므로 스테인레스의 경우 절단으로 생긴 용융산화물인 드로스의 부착을 억제하기 위해 낮은 절단속도로 가공하는 것이 보통입니다.

그러므로 연강판의 경우 셀프버닝에의한 표면의 악화를 방지하기위해 절단속도의 적절한 조정과 어씨스트가스의 압력조절이 중요하며, 스테인레스강의 경우 드로스리스 절단법을 사용하거나 절단속도를 낮추어서 가공해야 합니다.

참고로 드로스리스절단법은 겹치기절단법, 탠덤노즐절단법, 트레이싱 컷법, 아래가스법 등이 있습니다. 또한 산소어씨스트 가스를 사용하는 대신 불활성 어씨스트가스를 사용하는 경우도 있습니다. 보통 이경우 고압 어씨스트 가스법을 사용합니다.

도움이되었으면 합니다.

감사합니다.