금속 플라즈마 절단
일반적으로 금속 절삭 공정에는 두 가지 유형이 있습니다. 기계적 절단과 열 절단. 플라즈마 절단 열 절단 공정입니다. 전기 아크를 이용하여 가스를 플라즈마로 변환시켜 금속을 녹여 절단면에서 제거합니다.
플라즈마 절단은 주로 강철, 스테인리스강, 알루미늄 및 기타 전도성 금속 절단에 사용됩니다. 판금 및 두꺼운 판재 절단이 가능하며, CNC 절단, 판금 가공, 수리 및 기타 작업에 활용됩니다.
이 글에서는 플라즈마 절단의 작동 원리, 다양한 종류, 절단 가능한 재료, 장단점, 그리고 다양한 작업에 사용될 수 있는 다른 절단 기술에 대해 살펴보겠습니다.
플라즈마란 무엇인가?
혈장 이온화된 기체(물질의 네 번째 상태라고도 함)는 원자에서 일부 전자가 제거된 상태입니다. 이로 인해 이온화된 기체는 전기적으로 대전된 입자를 가지게 되며, 전기를 전도하고 전자기장에 반응할 수 있습니다.
플라즈마는 가스에 열을 가하거나 전기 스파크를 일으켜 에너지를 공급할 때 생성됩니다. 플라즈마는 번개나 별과 같은 자연 현상에서 발견됩니다. 플라즈마 토치나 다양한 절단 시스템과 같은 일부 장비에도 이러한 원리가 적용됩니다.
플라즈마 절단에서 중요한 특성은 전류를 흘려보낼 수 있고 매우 높은 에너지 수준에 도달할 수 있다는 점입니다. 이 활성화된 가스는 절단 시스템에서 공작물에 열을 전달하는 데 사용됩니다.
금속 플라즈마 절단이란 무엇인가요?
금속판 플라즈마 절단
플라즈마 절단은 전기 아크와 고속 가스 흐름을 이용하여 전기 전도성 금속을 절단하는 방법입니다. 아크는 절단 대상 부품을 녹이고, 가스 아크는 녹은 금속을 절단면에서 멀리 날려 보냅니다.
초창기 플라즈마 절단 시스템은 토치 설계가 비교적 단순했으며, 주로 열 절단 시스템보다 다양한 종류의 금속을 더 빠르게 절단할 수 있다는 점에서 주목받았습니다. 이후에는 절단 속도를 높이고 제어력을 향상시킨 토치 설계가 개발되었습니다. 결국, 토치의 움직임과 절단 매개변수를 더욱 정밀하게 제어할 수 있는 컴퓨터 제어 시스템이 개발되었습니다.
플라즈마 절단기는 다양한 산업 분야에서 판재, 후판 및 가공 금속 부품을 절단하는 데 사용됩니다. 실제 절단 결과는 작업의 절단 매개변수, 재료의 종류 및 두께, 가스 공급, 토치 및 사용되는 소모품에 따라 영향을 받습니다.
플라즈마 절단 기본 사항: 절단 전 준비 사항
금속판 플라즈마 절단
플라즈마 절단기를 사용하기 전에 절단 시스템, 압축 공기, 전원 공급 장치, 소모품 및 개인 보호 장비(PPE)를 점검하십시오. 다음 요구 사항은 정상적인 시동 및 양질의 절단 작업을 위해 필요합니다.
1. 플라즈마 절단 시스템을 선택하세요
휴대용 플라즈마 절단기는 다양한 모델이 있으며, 암페어 및 입력 전압 옵션도 다양합니다. 소형 시스템은 일반적으로 20~50A 정격으로 제공되며, 일부는 110~120V 입력으로 작동하고 다른 일부는 220~240V 입력으로 작동합니다.
기계를 선택할 때는 최대 절단 용량, 입력 전압, 작동 주기 및 전원 공급 장치 기능을 반드시 확인해야 합니다. 표기된 절단 용량은 단순히 전류량만이 아니라 절단하려는 재료의 두께를 기준으로 해야 합니다.
2. 깨끗하고 건조한 압축 공기를 공급하십시오.
플라즈마 시스템에는 충분한 양의 압축 공기가 필요합니다. 공기는 깨끗하고 건조해야 하며, 토치에 오일이나 습기가 있으면 플라즈마 작동에 영향을 미치고 소모품 수명을 단축시킬 수 있습니다. 플라즈마 절단기의 압력과 유량은 기종에 따라 다를 수 있습니다. 일부 시스템은 최소 80psi의 압력과 3.5SCFM의 유량을 필요로 하는 반면, 다른 장비는 약 115psi의 압력과 6.7SCFM의 유량을 필요로 할 수도 있습니다. 따라서 압축기를 연결하기 전에 제조업체의 공기압 및 유량 사양을 참조하십시오.
3. 전원 공급 장치를 점검하십시오.
플라즈마 절단기의 크기가 클수록 더 많은 전력이 필요합니다. 소형 휴대용 장치는 15~20암페어, 110~120V AC 회로에서 사용할 수 있으며, 고출력 장치는 30~50암페어, 220~240V AC 회로에서 사용할 수 있습니다. 일부 기계는 두 개 이상의 입력 전압을 가질 수 있습니다. 이러한 모델의 경우 장비의 전기 사양을 확인하고 원하는 작동 조건에 맞는 회로를 사용하십시오.
4. 필요한 소모품을 항상 구비해 두십시오.
플라즈마 토치의 구성 요소에는 전극, 노즐, 스월 링, 고정 캡 및 보호 덮개가 있으며, 이 모든 구성 요소는 교체 가능합니다. 이러한 구성 요소는 잘못된 사용이나 공작물과의 접촉, 절단 중 마모로 인해 손상될 수 있습니다.
작업 전에 예비 부품을 준비해 두십시오. 마모된 전극이나 노즐은 플라즈마 아크 및/또는 절단 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 전극과 노즐의 상태를 자주 점검하고 마모되면 또는 장비 제조업체의 권장 사항에 따라 교체하십시오.
5. 필요한 개인 보호 장비를 착용하십시오.
플라즈마 절단은 매우 뜨겁고 강렬한 아크, 열, 불꽃, 용융 금속을 발생시킵니다. 적절한 눈 보호구, 안면 보호구, 장갑, 그리고 노출된 피부를 가리는 작업복을 착용하십시오. 참고 자료에 따르면, ANSI 및 AWS20~100A 범위의 플라즈마 절단에는 최소 8단계의 차광도가 필요합니다. 하지만 적절한 차광도는 안전 기준 및 장비 사용 설명서의 요구 사항을 고려하여 선택해야 합니다.
수작업 시에는 절단 가이드를 사용하십시오.
두꺼운 강판을 플라즈마로 절단
직선자나 절단 가이드를 사용하여 토치 경로를 일정하게 유지하면 수동으로 직선 절단을 하는 것이 더 쉬울 수 있습니다. 특히 토치에 드래그 실드가 장착되어 있지 않고 작업자가 수동으로 적절한 이격 거리를 유지해야 하는 경우에 유용합니다. 원형 절단 가이드는 원형 절단 시 반경과 토치 움직임을 일정하게 유지하는 데 유용할 수 있습니다.
기술, 자동화 및 아크 제어 방식에 따른 플라즈마 절단 유형
플라즈마 절단 공정에는 여러 종류가 있습니다. 주요 차이점은 플라즈마 시스템, 절단 가스, 토치 시스템 및 제어 수준에 있습니다. 각 설정은 서로 다른 재료, 두께 및 절단 용도에 적용할 수 있습니다.
플라즈마 절단 기술 유형
기존 플라즈마 절단
플라즈마 절단으로 강관 절단
기존의 플라즈마 절단 방식은 플라즈마 아크를 이용하여 금속을 녹이는 것입니다. 녹은 금속은 고속 가스 흐름에 의해 절단면 밖으로 밀려나갑니다. 이 제품은 일반적인 제작 및 수리 작업에 널리 사용됩니다. 연강, 스테인리스강, 알루미늄 등을 절단할 수 있으며, 절단 속도, 장비 비용, 절단면 품질 간의 균형이 요구되는 간단한 절단 작업에 적합합니다.
고화질 플라즈마 절단
고화질 플라즈마 절단은 더욱 정밀하게 제어된 아크를 사용하여 깔끔한 절단면을 만들어냅니다. 절단용 토치와 소모품 세트를 사용하여 좁은 영역에 아크를 유지할 수 있습니다. 이렇게 하면 절단면의 모서리가 더 반듯해지고 경사각이 줄어듭니다. 절단 후보다 더 정밀한 공차를 유지해야 할 때 유용하며, 연삭 작업량을 줄여줍니다.
물 분사 플라즈마 절단
수분 주입 플라즈마에서는 절단 아크 주변에 물을 주입합니다. 물은 절단 영역의 열을 조절하고 플라즈마 아크의 형상에 영향을 줄 수 있습니다. 이로 인해 절단 폭이 좁아지고 주변 재료로의 열 발산이 줄어들 수 있습니다. 열 변형을 더욱 정밀하게 제어해야 하는 용도에 유용합니다.
수중 플라즈마 절단
수중 플라즈마 절단은 공작물을 물속에서 절단하는 방법입니다. 물이 열을 일부 흡수하고 절단 소음도 줄어듭니다. 이 방법은 연기와 소음을 효과적으로 제어해야 하는 생산 현장에서 유용할 수 있습니다. 단, 절단 설비는 수중 작업이 가능한 장비를 갖추어야 합니다.
정밀 플라즈마 절단
정밀 플라즈마 절단은 토치의 움직임과 절단 매개변수를 세심하게 제어하는 것을 포함합니다. 토치는 일반적으로 CNC 장비를 사용하여 컴퓨터 프로그램으로 제어됩니다. 이 방법은 크기가 균일하고 단면이 매끄러운 부품에 적합합니다. 최종 절단면은 토치 높이, 가스 유량, 절단 속도 및 소모품 상태에 영향을 받습니다.
에어 플라즈마 절단
압축 공기 시스템에서는 압축 공기를 이용하여 플라즈마 아크를 생성합니다. 이러한 시스템은 설치가 비교적 간편하며, 단순 절단 작업에는 특별한 플라즈마 가스 공급원이 필요하지 않습니다. 토치는 수리, 제작, 유지 보수 및 일반 금속 절단에 흔히 사용됩니다. 습기와 오염 물질은 토치 소모품과 절단 품질에 영향을 미치므로 깨끗하고 건조한 압축 공기가 매우 중요합니다.
이중 가스 플라즈마 절단
이중 가스 플라즈마 시스템은 절단에 두 가지 가스를 사용합니다. 이 가스들은 플라즈마 생성 및 절단 영역 주변 보호와 같은 다양한 역할을 수행할 수 있습니다. 가스 종류는 절단면 품질, 소모품 수명 및 절단 성능에 영향을 미칩니다. 따라서 가스 혼합은 재료 및 원하는 절단 조건에 적합해야 합니다.
플라즈마 절단 자동화 방법
기계식 플라즈마 절단
기계식 플라즈마 절단은 CNC 테이블과 같은 기계를 사용하여 토치를 공작물 위로 이동시키면서 플라즈마를 절단하는 방식입니다. 작업자는 절단 프로그램을 작성하고 필요한 매개변수를 설정하며 공정을 감독합니다. 이 구성은 동일한 부품을 대량 생산할 때 유용합니다. 또한 반복적인 토치 동작을 통해 구멍, 슬롯, 프로파일 및 기타 복잡한 형상을 가공하는 데에도 도움이 됩니다.
아크 시동 및 토치 제어 기술
플라즈마 절단 시스템은 아크 발생 및 토치 위치 조정에 다양한 방법을 사용합니다. 이러한 기능은 주요 절단 절차의 일부는 아닙니다.
고주파 아크 시동
고주파 시동 방식에서는 고전압 신호를 사용하여 토치 내부에서 플라즈마 아크를 발생시킵니다. 그런 다음 아크가 공작물로 전달되어 절단이 시작됩니다. 이 방식은 토치가 금속에 직접 닿지 않고도 아크를 발생시킬 수 있게 해줍니다. 고주파 시스템은 인접한 전자 장비에 간섭을 일으킬 가능성이 있으므로 올바른 설치가 매우 중요합니다.
파일럿 아크 시작
파일럿 아크는 주 절삭 아크가 공작물에 닿기 전에 생성되는 아크입니다. 토치는 금속에 직접 접촉하지 않고도 절삭을 시작할 수 있습니다. 파일럿 아크 시스템은 CNC 기계 및 시작과 정지가 잦은 작업에 사용할 수 있습니다. 또한 페인트칠, 코팅 또는 거친 표면에서도 작동하도록 제작할 수 있습니다.
스프링식 토치 헤드
용접 토치가 용접할 부품에 실수로 부딪히면 스프링이 장착된 토치 헤드로 인해 약간의 기계적 움직임이 발생합니다. 이때 충격력이 전부 흡수되지 않고 스프링 메커니즘에 의해 일부 흡수될 수 있습니다. 이렇게 하면 토치와 마운트가 의도치 않은 접촉으로부터 안전하게 보호됩니다. 특히 판재 표면이 완전히 평평하지 않을 수 있는 기계화 장비에서 사용하기에 유용합니다.
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플라즈마 절단의 장단점
플라즈마 절단은 전도성 금속을 절단해야 하지만 더 비용이 많이 드는 절단 공정으로 전환하는 데 시간을 낭비하고 싶지 않을 때 유용합니다. 특히 연강, 스테인리스강, 알루미늄 절단에 널리 사용됩니다. 그러나 열 설정, 모서리 마감 또는 매우 두꺼운 재료 절단에는 유연성이 떨어집니다.
플라즈마 절단의 장점
- 이 제품은 다양한 종류의 금속을 절단할 수 있습니다. 플라즈마 절단은 연강, 스테인리스강, 알루미늄, 구리 및 기타 전도성 금속을 절단할 수 있습니다. 따라서 제작 업체는 작업마다 사용되는 재료가 변경될 경우 더욱 유연하게 대응할 수 있습니다.
- 이 장비는 중간 두께의 판재를 잘 다룹니다. 판재 두께가 너무 두꺼워 레이저 절단이 비용 효율적인 해결책이 되지 못하는 경우, 플라즈마 절단이 이상적인 대안이 될 수 있습니다. 플라즈마 절단 시스템은 장비, 재료 및 출력 수준에 따라 얇은 재료부터 두꺼운 판재까지 절단할 수 있습니다.
- 자르는 속도가 빠릅니다. 플라즈마는 중간 두께의 강판에서 산소연료 용접보다 훨씬 빠른 속도로 용접할 수 있습니다. 이는 작업에 여러 형상이 있거나 절단 경로가 긴 경우에 유용합니다.
- 스테인리스강과 알루미늄은 절단이 더 쉽습니다. 산소연료절단은 주로 철 소재에 사용됩니다. 플라즈마절단은 이러한 제약이 없기 때문에 스테인리스강과 알루미늄 절단에 더 적합한 선택입니다.
- CNC 절단에 적합함: CNC 플라즈마 절단기는 도면의 프로그램을 실행하여 여러 부품에 동일한 형상을 절삭할 수 있습니다. 이는 브래킷, 플레이트, 프레임 등의 제작에 적용할 수 있습니다.
- 상대적으로 좁은 절단 폭: 일반적인 산소연료 절단 방식과 비교했을 때 플라즈마 절단은 재료 제거량이 더 적습니다. 따라서 적절한 네스팅을 통해 판재 낭비를 최소화할 수 있습니다.
- 수중에서도 사용 가능합니다.일부 시스템에서는 가공물을 물에 잠그는 방식을 사용합니다. 이는 소음을 최소화하고 절삭 부위 주변의 열 발산을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 중간 두께 작업의 경우 비용 절감 효과: 플라즈마 절단은 주로 중간 두께의 전도성 금속을 절단하고 고성능 레이저 또는 워터젯 시스템에 투자하지 않고도 생산 속도를 확보하고자 할 때 적합한 옵션입니다.
플라즈마 절단의 단점
- 전도성 물질에서만 작동합니다. 플라즈마는 다음과 같은 비전도성 물질에는 사용할 수 없습니다. 나무, 플라스틱, 유리 등
- 열영향부를 남깁니다: 플라즈마 아크 절단 공정 중에는 금속이 녹기 때문에 절단면 바로 옆 부분도 뜨거워집니다. 얇은 부품은 휘거나 변형될 수 있으며, 열에 민감한 부품은 추가 작업이 필요할 수 있습니다.
- 레이저보다 정밀도가 떨어집니다. 일반적으로 레이저 절단은 얇은 판재나 작은 구멍 또는 미세한 형상이 있는 부품의 가장자리를 더욱 정밀하게 제어할 수 있도록 해줍니다.
- 얇은 종이에 고품질 물방울을 떨어뜨리세요: 플라즈마 절단에는 최적의 절단 속도가 있으며, 이는 전원 공급 장치의 크기와 플라즈마 토치의 종류에 따라 달라집니다. 해당 범위를 벗어나면 산소연료 절단이나 워터젯 절단이 더 적합할 수 있습니다.
- 레이저보다 절단 폭이 넓음: 이는 절삭 폭이 최종 형상에 영향을 미치는 작은 슬롯, 작은 구멍 및 정밀한 프로파일에서 분명하게 나타납니다.
- 하단 가장자리에 찌꺼기가 형성될 가능성: 부적절한 공구 사용, 잘못된 토치 각도, 마모된 공구 또는 잘못된 설정으로 인해 절단면 바닥에 재료가 남을 수 있습니다. 이는 연삭 및 마무리 작업이 필요함을 의미합니다.
- 제조 과정에서 소모품은 마모됩니다. 노즐과 전극은 무기한으로 사용할 수 없으며, 마모로 인해 변형될 수 있고 절단 품질이 저하될 수 있습니다. 따라서 정기적인 검사는 플라즈마 절단 작업에서 필수적인 부분입니다.
- 플라즈마 절단은 열영향부를 남기는 반면, 워터젯은 열을 이용한 절단 방식을 사용하지 않기 때문에 절단면 주변에 열 허용치가 없는 경우에 더 적합한 대안입니다.
어떤 방식을 선택할지는 작업의 특성에 따라 다릅니다. 플라즈마 절단은 전도성이 있는 중간 두께의 금속을 매우 빠르게 절단하는 데 적합합니다. 하지만 부품에 매우 정밀한 형상이 요구되거나, 엄격한 치수 제어가 필요하거나, 열에 노출되지 않아야 하는 경우에는 다른 절단 공정이 더 적합할 수 있습니다.
플라즈마 절단으로 절단 가능한 일반적인 재료
플라즈마 절단은 전류가 흐를 수 있는 금속에 사용할 수 있습니다. 제조 공장에서, 연강, 스테인리스강 및 알루미늄 플라즈마 절단 주로 보게 될 주요 재료는 다음과 같습니다. 구리, 황동, 주철, 티타늄과 같은 다른 금속도 절단할 수 있지만, 출력, 가스, 절단 속도에 더 많은 주의를 기울여야 합니다.
강철 플라즈마 절단
절단과 관련해서 말하자면, 강철과 플라스마 절단 스테인리스 스틸 가장 쉽게 절단할 수 있는 재료입니다. 이 공정은 연강과 탄소강에 잘 적용되며 다양한 두께의 판재를 절단하는 데 사용할 수 있습니다.
플라즈마 절단은 스테인리스강 절단에도 사용할 수 있습니다. 단, 가스 종류와 매개변수 설정만 다릅니다. 토치 높이나 절단 속도가 올바르지 않으면 절단면에 과도한 경사가 생기거나 슬래그가 발생할 수 있으므로, 제조사에서 제공하는 절단 차트를 확인하는 것이 필수적입니다.
알루미늄 플라즈마 절단
알루미늄 플라즈마 절단은 판재, 브래킷, 프레임 및 가공 부품 제작에 일반적으로 사용됩니다. 플라즈마는 열전도율이 우수하며, 절단 매개변수는 판재의 두께에 맞춰야 합니다. 레이저를 사용하여 원하는 두께를 얻을 수 없는 경우, 특히 두꺼운 알루미늄을 가공할 때는 플라즈마 절단이 좋은 대안이 될 수 있습니다. 판재에 적합한 가스와 전류량을 사용하고 판재를 깨끗하게 유지하십시오.
플라즈마 절단 구리
구리는 열전도율과 전기전도율이 좋아 플라즈마 절단이 어렵습니다. 따라서 절단 부위에서 열이 비교적 짧은 시간 안에 제거될 수 있습니다. 기계가 필요한 두께를 구현할 수 있다면 플라즈마 절단 방식을 사용하는 것도 가능합니다. 또한, 미세한 무늬가 있는 얇은 구리 부품의 경우 더 정밀한 절단이 가능한 다른 대체 절단 공정도 있습니다.
플라즈마 절단 황동
황동에도 플라즈마 절단이 가능하지만, 합금 종류와 두께에 따라 결과가 크게 달라집니다. 절단 후에는 후처리 작업이 필요할 수 있습니다. 플라즈마 절단은 단순한 형태나 두꺼운 단면 가공에 적합합니다. 하지만 작은 장식이나 미세한 디테일이 필요한 경우에는 레이저나 다른 정밀 가공 방식을 사용하는 것이 더 좋습니다.
주철 플라즈마 절단
수리, 개조 및 해체 작업에서 플라즈마는 주철 절단에 유용합니다. 표면에 스케일, 녹 또는 아크에 영향을 줄 수 있는 기타 물질이 묻어 있을 수 있습니다. 절단 부위를 깨끗하게 청소하고, 절단 부위에 적합한 전류량을 사용하십시오. 또한 주조 상황도 고려하여 공정을 선택해야 합니다.
플라즈마 절단으로 티타늄 절단
티타늄은 플라즈마 절단이 가능한 소재이지만, 적절한 장비 구성과 제어된 절단 조건이 필요합니다. 고온에서 티타늄은 주변 환경과 반응하기 쉽습니다. 이러한 이유로 가스와 토치 종류를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 두꺼운 티타늄 부품에는 플라즈마 절단이 사용될 수 있지만, 고정밀 부품에는 다른 절단 공정이 필요할 수 있습니다.
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금속 플라즈마 절단: 가스 선택 기준
가스는 절단에 직접적인 영향을 미칩니다. 아크, 절단면 상태, 절단 속도 및 소모품 수명에 영향을 주며, 적절한 가스 선택은 플라즈마 시스템과 재료 두께에 따라 달라집니다.
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자재 |
일반 가스 |
실용적인 사용 |
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마일드 스틸 |
공기 또는 산소 |
일반적인 가공 작업에는 공기가 효과적입니다. 산소는 적합한 강재에 대해 더 빠른 절단 속도와 더 깨끗한 절단면을 제공할 수 있습니다. |
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스테인레스 스틸 |
공기 또는 질소 |
일반적으로 더 나은 가장자리 상태와 소모품 수명 향상이 요구될 때 질소가 사용됩니다. |
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알류미늄 |
공기 또는 질소 |
두 가지 모두 기계에서 지원하는 경우 일반적인 절단 작업에 사용할 수 있습니다. |
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스테인리스강, 두꺼운 판 |
아르곤/수소 |
두꺼운 단면을 절단할 때 적합한 플라즈마 절단 시스템에 사용됩니다. |
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알루미늄, 두꺼운 판 |
아르곤/수소 |
적절한 장비를 사용하면 두꺼운 알루미늄에도 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. |
플라즈마 및 레이저 절단의 대안
플라즈마 및 레이저 절단은 프로파일 절단에 사용할 수 있지만, 항상 가장 실용적인 선택은 아닙니다. 강판이 두껍거나, 경화 처리된 부품 또는 절단열을 견디지 못하는 단단한 부품의 경우 다른 공정이 필요할 수 있습니다. 재료 선택, 부품 형상, 두께 및 절단 후 원하는 표면 마감 등이 일반적으로 어떤 공정을 선택할지 결정하는 요소입니다.
워터젯 커팅
물 절단
플라즈마나 레이저 열이 부품에 영향을 미칠 경우, 워터젯을 사용하는 설계가 고려될 수 있습니다. 이 공정은 고압의 물줄기를 이용하며, 금속이나 기타 경질 재료의 경우 필요에 따라 물에 연마제를 첨가합니다. 이 장비는 두꺼운 강철, 알루미늄, 스테인리스강, 석재, 복합재료 등 다양한 재료를 절단할 수 있습니다. 절단 아크가 발생하지 않기 때문에 절단 작업 중 열영향부가 생기지 않습니다.
단 한 가지 문제점은 생산 시간이 오래 걸린다는 것입니다. 많은 단순한 강철 부품의 경우, 플라즈마 절단기보다 워터젯 절단기가 훨씬 더 오래 걸릴 수 있습니다. 또한 연마재 소모와 같은 운영 비용도 발생합니다.
연마 절단
막대, 파이프, 봉 또는 구조용 단면재는 연마 절단이 비교적 쉬운 재료입니다. 회전하는 연마 휠이 절단선을 따라 재료를 제거합니다. 작업이 거의 직선으로 이루어지고 부품에 복잡한 형상이 필요하지 않다면 이 방법은 장점이 있습니다. 이 방법은 가공이나 제작 전에 재료를 줄이기 위해 작업장에서 사용할 수 있습니다. 절단면의 모서리를 다듬거나 연마해야 할 수도 있습니다. 또한 절단 부위가 가열되므로 열에 민감한 부품에는 적합하지 않을 수 있습니다.
방전 가공(EDM)
방전가공
EDM은 단단한 재료와 복잡한 형상의 부품 가공에 사용됩니다. 이 공정은 물리적인 절삭날 대신 전기 방전을 이용하여 전도성 재료를 제거합니다. 와이어 방전 가공(Wire EDM)은 경질 재료의 좁은 슬롯 및 복잡한 형상 가공과 정밀한 프로파일 가공에 적합합니다. 일반 밀링 커터로는 수행하기 어려운 작업에 적합한 공구 및 금형 제작 분야에서 흔히 사용됩니다. EDM은 일반적으로 대형 판재를 빠르게 절삭하는 데에는 적합하지 않습니다. EDM의 강점은 단단하거나 복잡한 부품에서 재료 제거량을 정밀하게 제어할 수 있다는 점입니다.
순산소 절단
산소연료절단은 여전히 두꺼운 탄소강판에 적용 가능합니다. 이 공정은 강철을 연료 가스와 산소로 가열한 후 절단하는 방식입니다. 플라즈마 절단기가 필요한 절단 능력을 제공하지 못할 경우, 매우 두꺼운 강판을 절단하는 데 플라즈마 절단기보다 더 실용적일 수 있습니다. 또한 휴대성이 요구되는 구조용 강재, 고철 처리 및 현장 절단에도 적합합니다.
이 공정은 주로 철과 같은 원하는 산화 반응을 일으킬 수 있는 재료에 적용 가능합니다. 또한, 절단면의 정밀도가 레이저 절단만큼 높지 않으므로, 필요한 치수가 매우 중요한 경우 추가 가공이 필요할 수 있습니다.
CNC 밀링
플라즈마 절단이나 레이저 절단과는 달리, CNC 밀링은 재료를 녹이는 방식이 아니라 절삭 공구를 사용하여 재료를 제거하는 방식입니다. 따라서 부품의 외형뿐만 아니라 더 복잡한 형상까지 밀링해야 할 때 유용합니다. 포켓, 슬롯, 단차, 구멍 및 가공된 표면은 모두 동일한 설정에서 밀링 가공된 부품에서 발견될 수 있습니다. 따라서 절삭 모서리 자체가 가공된 모서리로 마감되는 것이 더 나은 선택입니다. 하지만 대형 판재나 단순한 형상의 경우, 밀링은 시간과 공구 소모가 많은 공정이 될 수 있습니다. 이럴 때는 플라즈마 또는 레이저를 사용하여 대부분의 재료를 제거한 후, 정밀한 치수를 얻기 위해 밀링만 사용하는 방법을 사용할 수 있습니다.
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At 프로린 테크저희는 절단 공정이 부품, 재질, 두께 및 요구되는 마감과 일치해야 한다는 점을 이해하고 있습니다. 플라즈마 절단 서비스 한 부품에는 특정 방식이 적합할 수 있지만, 다른 부품에는 레이저, 워터젯, CNC 가공 또는 기타 공정이 더 적합할 수 있습니다.
도면과 재료 사양을 제공해 주시면, 부품 형상 및 생산 요구 사항을 검토한 후 부품 절삭 방식을 결정할 수 있습니다. 이를 통해 불필요한 후가공 작업이 발생하거나 원하는 크기를 얻지 못하는 공정을 사용하는 것을 방지할 수 있습니다.
재질 등급, 판 두께, 공차, 모서리 가공 요구 사항 및 부품 수량에 대해서도 당사 엔지니어와 상담하실 수 있습니다. 어떤 절삭 공정이 부품에 적합한지 확신이 서지 않는다면, Boda TECH에서 생산 시작 전에 다양한 옵션을 비교해 볼 수 있도록 도와드립니다.
자주 묻는 질문
플라즈마 절단기는 얼마나 두꺼운 두께까지 절단할 수 있나요?
최대 절단 두께는 기계, 토치, 소모품, 재료 및 절단 유형에 따라 달라집니다. 기계의 절단 용량은 깨끗한 생산 절단 용량보다 클 수 있습니다. 엔지니어링 용도로 기계를 사용할 때는 기계가 절단할 수 있는 최대 두께가 아니라 제조업체에서 정격으로 지정한 최대 두께를 사용해야 합니다.
플라즈마 절단 시 왜 찌꺼기가 남을까요?
일반적으로 슬래그는 절삭 속도, 토치 높이, 전류, 가스 상태 및/또는 마모된 소모품과 관련이 있습니다. 절삭 속도가 느릴수록 하단 가장자리에 슬래그가 더 많이 발생하고, 반대로 절삭 속도가 빠를수록 슬래그 발생량이 줄어듭니다. 항상 기계의 절삭 차트를 확인하고 한 번에 하나의 절삭 조건만 변경하십시오.
플라즈마 절단기로 스테인리스강과 알루미늄을 절단할 수 있나요?
네, 플라즈마 절단은 전기 전도체인 스테인리스강과 알루미늄을 절단하는 데 사용할 수 있습니다. 하지만 재질과 두께에 따라 설정과 가스를 조정해야 합니다. 일반 강철 절단 시 발생하는 불량한 절단면 품질과 과도한 슬래그 생성 문제는 스테인리스강 절단에서도 동일하게 발생할 수 있습니다.
플라즈마 절단에는 어떤 가스가 사용되나요?
재질과 절삭 시스템에 따라 공기, 산소, 질소, 아르곤-수소 혼합물이 사용됩니다. 플라즈마 절단에 일반적으로 사용되는 가스는 공기이며, 연강에는 산소가, 특정 스테인리스강 및 알루미늄 절단에는 질소 또는 아르곤-수소 혼합 가스가 사용됩니다. 플라즈마 생성 작업 시에는 플라즈마 제조업체에서 제공하는 가스 및 매개변수 차트를 기준으로 삼아야 합니다.