왜 탄소강의 밝은 면 절단 시 극한의 출력을 낼 수 있을까?

탄소강의 매끄러운 면을 절단할 때, 판재의 두께가 확정되었을 때, 하나의 극한 출력이 존재한다.

산소로 탄소강 광택면을 절단하는 과정분석:

▲산소의 기류 직경은 판재 표면 레이저 스포트 직경보다 작다.

（1）레이저의 3대 역할

①절단 시작 전 예열작용—절단 시작 전 강판 온도를 연소점 온도(>1000℃) 이상으로 가열하여 산소와 고온의 산화반응을 일으키도록 한다.

②절단 과정의 예열작용—절개 앞쪽 일정 구역 내의 강판을 연소점 온도 이상으로 가열하여 절단기류가 지나갈 때 표면이 빠르게 산화반응을 일으키도록 한다.

③ 절개지 열량보상작용—절개지점에서 열전도, 복사, 슬래그 제거 등으로 인한 열 손실을 보상하여 절단지 온도를 보장한다.

（2）산소의 역할

절개작용—산소는 고온의 철분과 격렬한 산화방열반응을 일으켜 금속을 녹이고 동시에 용재를 제거한다.

매끄러운 절단면 커팅 조건:

①작은 노즐로 절개하여 기류 직경이 작은 경우에 적용

② 판재 표면의 빛과 반점의 직경이 충분히 크기 때문에 큰 이점량이 필요하다.

③ 판재가 두꺼울수록 광반점 직경이 커지며 점착량도 커진다.

④ 판재 표면의 광반점을 조사하여 짧은 시간 내에 강판 온도를 연소점 온도(>1000℃) 이상으로 가열하면 된다. 과도한 출력은 오히려 열입력을 증가시켜 판재 과열의 원인이 되어 절단효과에 불리하다.

탄소강 광면 절단시 중박판, 만와트급 출력에 대한 강점을 발휘하지 못한다는 것을 알 수 있다. 해결책은 공기절단으로 스테인리스처럼 탄소강을 잘라낼 수 있고, 완와급 레이저의 에너지를 충분히 발휘해 탄소강에 대한 고속절단을 가능하게 하는 것이다.

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