레이저 커팅 시 발생하는 열 변형 최소화 방법

 

레이저 커팅 시 발생하는 열 변형 최소화 방법

 

레이저 커팅은 다양한 재료를 정밀하게 절단하고 가공할 수 있는 강력한 도구입니다. 하지만 레이저의 고열로 인해 재료가 변형되는 문제가 발생할 수 있습니다. 특히 플라스틱, 얇은 금속, 아크릴, 나무 같은 소재는 열에 민감하여 변형될 가능성이 큽니다.

이 글에서는 레이저 커팅 중 발생하는 열 변형을 최소화하는 방법을 알아보고, 실전에서 적용할 수 있는 팁과 노하우를 소개하겠습니다.

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1. 열 변형이란? 왜 발생할까?

레이저 커팅 시 특정 부위에 집중적으로 열이 가해지기 때문에 재료가 변형될 수 있습니다.

1) 재료 자체의 열 민감도

• 아크릴, PVC, 플라스틱 등은 열에 약해 쉽게 녹거나 기포가 생깁니다.
• 얇은 금속은 열팽창으로 인해 커팅 후 뒤틀릴 가능성이 큽니다.
• 나무나 종이는 그을리거나 타버릴 위험이 있습니다.

2) 레이저 출력과 속도 설정의 문제

출력이 너무 높으면 재료가 과열되고, 속도가 너무 느리면 같은 부위에 열이 집중적으로 가해집니다.

3) 연속적인 가공으로 인한 누적 열

같은 부위를 연속해서 절단하면 열이 쌓여 변형이 심해질 수 있습니다.

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2. 열 변형을 줄이는 핵심 방법

1) 적절한 레이저 출력과 속도 조절

재료	출력(%)	속도(mm/s)	비고
아크릴(3mm)	40-60%	10-15	속도를 올려 과열 방지
나무(4mm)	50-70%	10-20	천천히 가공하면서 과열 조정
얇은 금속(1mm)	70-90%	5-10	냉각 시간 필수

2) 냉각 시스템 활용하기 (에어 어시스트 & 쿨링 시스템)

• 에어 어시스트(Air Assist)를 활용하면 열을 분산하여 변형을 줄일 수 있습니다.
• 금속 재료는 냉각제를 사용하여 온도를 낮추는 것이 효과적입니다.
• 물 냉각 시스템(Water Cooling)을 사용하면 레이저 튜브의 과열을 방지할 수 있습니다.

3) 최적의 커팅 경로 설계

• 작은 디테일부터 큰 영역 순서로 가공하여 열 축적을 줄입니다.
• 레이저 경로를 분산하여 같은 부위가 연속적으로 가열되지 않도록 조정합니다.
• 한 번에 깊게 절단하는 대신 여러 번 나누어 절단하면 변형을 방지할 수 있습니다.

4) 적절한 재료 선택 및 보관 방법

• 열 변형이 적은 고품질 아크릴 또는 적층 나무를 사용합니다.
• 알루미늄과 스테인리스 같은 열 팽창률이 낮은 금속을 선택합니다.
• 재료를 실온에 보관하여 급격한 온도 변화를 피하는 것이 중요합니다.

5) 테스트 컷(테스트 절단) 진행하기

• 소량의 테스트 절단을 진행하여 최적의 조건을 찾습니다.
• 속도와 출력을 다양하게 적용하여 변형 여부를 확인합니다.

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마지막으로 요약하자면

레이저 커팅 시 열 변형을 최소화하는 것이 고품질 가공의 핵심 요소입니다.

• 출력과 속도를 최적화하여 열 축적을 방지합니다.
• 에어 어시스트와 냉각 시스템을 활용하여 온도를 낮춥니다.
• 효율적인 커팅 경로를 설계하여 특정 부분이 과열되지 않도록 합니다.
• 재료의 특성을 고려하여 열 변형이 적은 소재를 선택합니다.
• 테스트 컷을 진행하여 최적의 조건을 찾는 것이 중요합니다.

이 방법들을 잘 적용하면 변형 없는 완벽한 결과물을 얻을 수 있습니다.

모두 유념하시고 좋은 결과 내시길 바랍니다.