철판 절단 가공 방법/워터젯/레이저 절단/샤링/ 플라즈마/와이어커팅
- 판금기계설계/판금가공,선반,밀링
- 2020. 1. 7. 17:57
철판을 필요한 사이즈, 모양으로 절단을 한다면 제품의 상태에 맞게 가공을 해야 합니다.
워터젯이나 샤링 , 레이저 절단 등 앞 서 말한 철판 가공 방식은 각각 특징이 있기 때문입니다.
그럼 하나씩 철판 가공 방법과 차이 그리고 특징에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
샤링
기초적인 철판 절단을 하는 유압식 절단 기계를 샤링이라고 합니다. 종이를 가위로 자르듯 철판을 칼날로 뚝 뚝 잘라내는 방식입니다. 샤링은 기계에 달려있는 칼날이 유압으로 철판을 눌러서 잘라 버립니다. 곡선 절단이 불가능하며 직선으로만 절단이 가능합니다. 절단을 하게 되면 절단된 단면이 칼날에 의해 눌린 자국이 생기게 됩니다.
샤링은 절단 작업이 간단하고 얇은 철판의 경우 깔끔하게 절단이 가능합니다. 제일 큰 장점은 가격이 저렴합니다. 레이저 가공기계나 워터젯은 고가이기 때문에 비쌀 수 밖에 없지만 샤링기계는 상대적으로 값이 많이 저렴하기 때문입니다. 단순한 작업에 적합한 절단 방식입니다.
레이저 절단
레이저 절단은 레이저 빔을 통해 산소, 질소를 이용해 철판, 비금속등을 절단하는것을 말합니다. 레이저 빔이 재료 표면에 닿으면서 재료를 강력하게 가열해 녹이거나 완전히 증발시키게 됩니다. 그리고 레이저 빔이 재료를 관통하면서 절단이 되는 원리를 이용합니다. 일반철판의 경우는 산소를 이용해 절단을 하며 스테인레스나 알루미늄의 제품의 경우 질소를 이용해 절단을 하게 됩니다.
기계 자체가 고가이지만 워낙 철판의 면이 깨끗하고 정확하게 최소 오차범위로 작업이 가능한 것이 특징입니다. 작업이 컴퓨팅화되어 있어 편리하며 홀 가공 등 여러가지 형태의 철판 가공이 가능한 것이 특징입니다. 최근엔 CO2레이저 장비가 FIBER장비로 변환되어가는 추세이며 알루미늄 청동 스테인레스 등의 비철류도 절단이 가능합니다.
워터젯 절단
워터젯은 기계에 달린 노즐의 아주 작은 구멍을 통해 나오는 초고압 물을 쏴서 철판, 공구강, 티타늄, 석재, 고무, 유리까지 거의 모든 소재를 절단하는 가공법을 말합니다. 연마재를 노즐에 혼합하면 다양한 소재를 모두 가공할 수 있는 것이 특징입니다. 물을 이용해 가공하는 것이기 때문에 소재에 열을 전달하지 않습니다. 그래서 제품이 열을 많이 받게 되게 되면 휘어지거나 오차가 생기는 것을 최소화 할 수 있습니다.
와이어 절단, 와이어 커팅
와이어 컷팅은 와이어에 전기를 흘려 보내면서 이동시켜 모양을 잘라내는 기법입니다. 와이어컷팅은 방전가공과 같이 금형 작업에 많이 쓰이며 CNC로 작업을 하게되면 앤드밀이 회전하면서 절삭을 하기 때문에 안쪽 작업에는 둥근모서리가 남게 됩니다. 그에 반에 방전가공은 동으로 모양을 만들어 전기를 흘려보내 그 모양대로 태워서 없애는 방식이기 때문에 곡면없는 작업이 가능합니다.
작업은 와이어의 두께와 연관이 있습니다. 보통 와이어 커팅의 경우 파이 0.05~0.3MM 두께의 황동, 동, 텅스텐 등의 와이어를 사용해 레이저 / 워터젯보다 더 정밀한 가공이 가능합니다. 컴퓨팅 NC 프로그램을 통하여 복잡한 형태의 가공이 가능한 것이 가장 큰 특징입니다.
플라즈마절단
플라즈마는 전극과 노즐 사이에 아크를 발생시키고 그 가운데에 적당한 가스를 보내면 그 가스는 고온으로 되어 가스 원자는 원자핵과 전자로 유리되어 플라즈마 상태가 된다. 이를 에어로 불어내어 절단하는 방식을 말합니다. 전기 용접기와 비슷한 원리라고 생각하시면 되며 전기 에너지로 아크를 발생시키고 아크를 유지하며 에러를 불어내가며 절단하는데 이 아크를 플라즈마라고 부릅니다.
고온의 열로 금속을 절단하는데 워낙 짧은 시간에 절단하고 지나가기 때문에 발열이 줄어들어 냉각이나 변형을 방지하는 게 장점입니다. 더 높은 온도를 얻어서 절단을 해야한다면 공기 대신 산소 등의 별도의 가스를 공급해 작업을 하기도 하며 종류에 따라 에어플라즈마, 산소플라즈마 등으로 부릅니다.
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