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비교 |
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워터제트 절단
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레이저 절단 |
마이크로 제트 절단
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절단 에너지 공급 형태
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물
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빛
1064 nm; 10.6 µm |
빛(워터제
트 아님)
532nm; 1064 nm |
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에너지 원
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고압
펌프 3000 - 4000 bar
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고체 레이저 가스
레이저
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고체 레이저
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전달 방법
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고정된 고압 호스
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광 fiber 전달, 거울에 의해 빔이 전송된다
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빛은 물(fiber)에 의해 전달하기 때문에
높은 유연성 가짐.
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물질의 제거 방법
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고압 제트
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가스 제트, 따라서 가스의
보충이 필요
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워터제트, 시스템은 가스 없이 작동한다
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노즐과 재료의
거리 및 정밀도
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약 3mm±1mm, 거리센서, Z축에서의
조정 필요
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약 0.5 mm±0.1mm, 거리센서, Z축에서의 조정 필요
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0 - 100 mm,
거리센서, Z축에서의
조정이 불필요
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마이크로 제트는, 워터제트 절단(냉각, 긴 작업 거리)과 레이저 절단(정밀 및 빠름)의 이점을 조합했습니다.
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워터제트 절단
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레이저
절단
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마이크
로 제트 절단
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기계 장치
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작업 공간과 펌프는 별도의 위치에 설치
가능
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레이저는 통상 기계 내에 설치
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작업 공간과 레이저 및 펌프는 물(fiber)로 전달되기 때문에 별도의
위치에 설치 가능
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표준 테이블 치수
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2500 x 1250 mm - 4000 x 2000 mm
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300 x 300mm - 1000 x 600mm; 2500 x 1250
mm - 6000 x 2000 mm
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300 x 300 mm - 1000 x 600 mm
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가공품에 대해서의 표준
빔/제트 발전력
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4 kW - 17 kW (4000 bar)
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100 - 400 W; 1500 kW - 2800 kW
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50 W - 300 W
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일반적
어플리케이션
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절단, 제거, 형태 가공
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절단, 구멍내기, 음각, 제거, 형태 가공, 용접
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절단, 구멍내기, 음각, 제거, 형태 가공
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3D절단
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잔여 전력의 파괴 문제가 있기 때문에
일부 가능
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고정된 빔 가이드와 거리의 제약 때문에
곤란
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물이 동력을
전달 및 작업 거리가 길기 때문에 문제 없음
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절단 가능한 재료
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전 재료
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전 금속, 전 플라스틱, 유리, 목재, 세라믹
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모든 금속, 반도체, 세라믹, 고강도 재질
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재료 편성
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예외 없이 가능
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다른 융점 재료는 절단 불가
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흡수가 충분하면
가능
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구멍 근처
샌드위치 구조
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한정
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불가능
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50mm까지 가능
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레이저 마이크로 제트는 열에 의한 대미지가 없고, 특히 박막소재의 고
정밀 가공에 적합합니다.
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워터제트 절단
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레
이저 절단
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마이크로 제트 절단
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| 액세스 곤란한 절단 재료 | 노즐과 재료의 거리가 짧게 한정되어 있다 | 거리가 짧고 절단 헤드가 크기 때문에, 거의 불가능 | 작업 거리가 길기 때문에 다양한 가공이 가능 |
| 가공에 영향을 주는 재료 특징 | 재료 경도 | 흡수 1064nm 또는 10.6μm 의 재료 특징 | 흡수 532nm 또는 1064nm의 재료 특징 |
| 가공을 경제적으로 할 수 있는 재료의 두께 | 10 - 50 mm | 재료에 따라서 0.1 - 10mm | 재료에 따라서 0.001 - 5mm |
| 최대중요 어플리케이션 | 금속 시트의 절단 가공 | 금속 시트 절단 가공 | 열 대미지가 매우 적으므로, 민감하고 얇은 재료의 정밀 절단 |
레이 저 마이크로젯 운영에 대한 비용은 기존 방식보다 더 저렴합니다.
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워터제트 절단
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레이저 절단
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마이크로 제트 절단
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소모 부품
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워터제트 노즐, 초점 정합 노즐, 고압 부품(밸브, 호스, 밀봉구)
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보호 유리, 가스, 노즐, 먼지와 미립자 필터
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플래시 램프, 웨이터 제트 노즐, 보호 유리,
물 절단용 필터
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전시스템 평균 소비
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20kW pump: 전력： 22 - 35kW 물：150 l/h 연마력: 36kg/h 절단 폐기물의 처리
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1500 × CO2 레이저 전력： 24 - 40kW 레이저 가스(CO2, N2, He):2-16 l/h 절단 가스(O2, N2):500-2000 l/h
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200W Nd: YAG펄스 레이저 전력：15kW 물 6 l/h
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마이크로 제트는 초박막의 절단면 절단이나 섬세한 표면 처리에 특별히 적합하고 있습니다.
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워터제트 절단
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레이저 절단
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마이크로 제트 절단
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| 최저 절단면 절단폭 | 0.5 mm | 절단 스피드에 따라 0.15mm | 절단 스피드에 따라 0.025mm |
| 절단면 상태 | 양호 | 잔류 응력 있다. | 매우 양호 |
| 절단 면의 평행도 | 매우 좋다. | 좋다. | 매우 좋다. |
| 가공 정밀도 | 약 0.1mm | 약 0.05mm | < 0.005 mm |
| Burring | 없음 | 일부 존재 | 없음 |
| 재료의 열 대미지 | 없음 | 변형, 경도 및 구조 변화 | 거의 구조 변화 없음 |
| 가공 중 재료에 참가하는 힘 | 비싸다. 그 때문에 얇고 작은 부품의 가공은 어느 정도까지 한정된다 | 얇은 작업품의 경우 가스의 압력이 문제를 일으키는, 거리 불안정 | 매우 적어, 초미세 재료의 가공도 문제 없게 할 수 있다 |
마이크로 제트는 변형이나 열에 약한 재료의 고정밀 처리에 특히 적합합니다.
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워터제트 절단
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레이저 절단
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마이크로 제트 절단
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| 취급 안전 필수 조건 | 보호 안경, 귀의 보호, 워터제트와의 접촉을 막기 위한 보호 | 특수 보호 안경이 필요 | 특수 보호 안경이 필요；워터제트에 대한 위험은 없다. |
| 연기 및 먼지의 발생 | 흩날리는 물의 입자로 오염된다 | 발생한다. 플라스틱과 어떤 종류의 합금이 유해 가스를 발생시킨다 | 적다. 이유는 어시스트 가스가 불필요해 대부분이 물에 흡수되기 때문이다. |
| 소음 오염 | 크다 | 낮다 | 낮다 |
| 기계가 더러워지는 것 | 크다 | 낮다 | 매우 낮다 |
| 절단에 수반하는 폐기물 | 연마제를 포함한 절단 후의 폐기물이 대량으로 발생 | 절단에 의해 폐기물이 나온다. 거의 먼지상태이므로, 제거 설비가 필요하다 | 절단에 의한 폐기물은 주로 물로 흡수된다. |
마이크로 제트는 제일 오염의 적은 가공 방법입니다.
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워터제트 절단
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레이저 절단
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마이크로 제트 절단
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발명자
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프란츠 박사 (McCartney,미국) 1970년
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레이저：T.H. 마이 맨 (미국), 1960년 레이저 가공： 1963년 CO2
레이저：1968년
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B. 리처즈 하겐 박사 (스위스
EPFL), 1994년
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첫 공업용 기계
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1971년-Ingersoll-Rand, 미국 1985년
연마제 포함된 제트 사용
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1965년 미국
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1997년 스위스, SYNOVA’SA
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장래의 발전
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가능성을 다 연구한 때문 거의 신발전의 기대는 되지 않는다.
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큰 발전의 가능성 있다. 예를 들면 레이저 다이오드를 사용해 LD여기
광원으로서 또는 직접 광원으로서의 이용 가능성이 있기 때문임.
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워터제트 가이드(마이크로 제트)를 사용한
기존의 기계의 확장
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추천 불가능.
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Nd: YAG 펄스 레이저를 사용해 실현은 용이하게 할 수 있다
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