인디애나 금속 가공업체가 레이저 절단 기능을 계속 업그레이드하는 이유

May 22, 2023

인디애나주 와카루사(Wakarusa)의 금속 제조업체인 Southwest Welding은 무시하기에는 너무 인상적인 새로운 레이저 절단 기술을 발견했습니다. 따라서 항상 기능을 업그레이드할 기회를 찾고 있습니다.

라일 마틴(Lyle Martin)은 고작 32세이지만 레이저 절단에 관해서는 그를 구식이라고 생각할 수 있습니다.

그는 2000년대 초반부터 이 사업을 하며 방과 후 가족 가게에 들어와 여름이면 그곳에서 일했습니다. 1985년 인디애나 주 고센에서 작은 용접 공장으로 시작한 Southwest Welding이 보다 정교한 판금 절단 장비에 투자하기 시작한 시기와 거의 같은 시기였기 때문에 그의 타이밍은 완벽했습니다. 실제로 Southwest Welding은 2007년에 최초의 레이저 절단기를 구입했습니다.

학교 생활을 마친 후 그는 Southwest Welding에 정규직으로 입사했습니다.

"레이저 절단은 특히 워터젯 절단이나 스탬핑과 비교할 때 우리가 할 수 있는 작업의 범위를 크게 확장했습니다."라고 Martin은 레이저 기술 관련 경력을 회상하며 말했습니다. “이전 세대의 CO2 기술에도 불구하고 그들은 많은 것을 제공했습니다. 하지만 2015년에 처음으로 광섬유 레이저를 구입했을 때 이전에는 할 수 없었던 많은 일을 할 수 있게 되었습니다.”

예를 들어 Martin은 레저 보트 산업의 고객과 관련된 많은 부분이 파이버 레이저를 통해 알루미늄 부품 가공을 어떻게 개선했는지 설명했습니다. CO2 레이저는 알루미늄을 가공할 수 있지만 재료를 찢는 파이버 레이저의 능력에 비해 기계의 속도는 엄청나게 느렸습니다. 또한 섬유는 눈에 띄는 드로스가 없는 부품을 생산했기 때문에 필요한 후속 처리 단계인 수동 디버링을 건너뛸 수 있었습니다.

현재 Southwest Welding은 인디애나주 와카루사 캠퍼스의 6개 건물에 약 160,000평방피트 규모의 제조 공간을 보유하고 있습니다. Building 2에는 Martin과 회사의 Mazak Optonics 2D 레이저 절단기 5대(CO2 기계 1대와 파이버 레이저 절단기 4대)가 있습니다. (이 회사는 또한 두 대의 Mazak 튜브 레이저 절단기를 보유하고 있습니다.)

하지만 레이저 절단 제품군의 최신 제품은 7kW Mazak Optiplex Nexus 3015입니다. 이 제품은 2021년 늦여름에 설치되었으며 9월 말에 정기적으로 부품을 가동합니다.

이 특정 기계에는 nLIGHT 레이저 전원과 Mazak 절단 헤드 덕분에 다양한 빔 직경과 초점 길이를 생성하여 절단 속도를 최대화하거나 얇은 재료와 두꺼운 재료 모두에 대한 가장자리 품질을 최적화할 수 있는 빔 성형 기능이 있습니다.

Martin은 “이것은 우리에게 많은 옵션을 제공했고 우리는 그 점에 깊은 인상을 받았습니다.”라고 말했습니다.

과거에는 대부분의 파이버 레이저 절단 기계가 단일 빔 프로파일을 생성할 수 있는 전원과 함께 판매되었습니다. 즉, 중앙에서는 높은 출력 밀도를 나타내고 가장자리에서는 낮은 출력 밀도를 나타냈습니다. 이 기술은 이전 세대의 CO2 레이저와 비교할 때 얇은 두께의 판금을 빠르게 절단하는 데 탁월한 것으로 입증되었지만 두꺼운 재료에서는 어려움을 겪었습니다. 파이버 레이저가 두꺼운 재료를 절단할 때 보조 가스는 녹은 금속을 제거하는 데 충분하지 않아 절단 가장자리에 더 많은 불순물과 심한 줄무늬가 발생합니다.

인디애나주 와카루사(Wakarusa)에 소재한 금속 제조업체인 Southwest Welding은 항상 레이저 절단 기능을 업그레이드할 기회를 찾고 있습니다.

수년에 걸쳐 파이버 레이저를 사용하여 두꺼운 재료 절단을 개선하기 위해 빔 성형 기술이 등장했지만 특수 절단 헤드, 발사 조건을 파이버로 변경하는 파이버-파이버 커플러 또는 파이버-파이버 커플러에 지나치게 의존했습니다. 독립 프로세스 파이버에 연결된 2~4개의 출력이 있는 파이버 스위치. 이러한 옵션은 효과가 있었지만 공작 기계 제조업체의 지침을 제대로 따르지 않을 경우 복잡하고 광범위하게 사용하면 성능이 저하될 수 있었습니다.

이로 인해 nLIGHT 연구자들은 레이저 소스에서 직접 수행할 수 있는 스폿 크기 조정을 제공하는 방법을 찾게 되었습니다. 그 결과 코로나라고 불리는 nLIGHT 레이저 전원이 탄생했습니다.