공업용 철판 판재 레이저 커팅에 필요한 파라미터 완전 가이드
레이저 커팅의 핵심 설정을 재질·두께별로 정리한 산업용 실무 가이드입니다. 이 글은 장비 매뉴얼(AMADA, TRUMPF, Bystronic)과 ISO 표준을 근거로 작성되었습니다.
공업용 철판 판재 레이저 커팅에 필요한 파라미터란?
공업용 철판 판재 레이저 커팅에 필요한 파라미터는 절단 품질·정확도·생산성을 결정하는 설정값의 총합입니다. 대표적으로 레이저 파워, 절단 속도, 초점 위치, 보조가스 압력, 피어싱 조건, 노즐 갭이 포함됩니다.
참고: 본 가이드는 장비별 차이를 감안한 범위값을 제시합니다. 실제 생산 환경에서는 장비 매뉴얼 및 실측 트라이얼이 필수입니다.
절단 품질을 결정하는 핵심 파라미터
1. 레이저 파워 (Laser Power)
파워는 절단 가능 두께와 속도에 직접적 영향을 줍니다. 연강 기준으로 얇은 판재(1T)는 1kW대에서 처리 가능하며, 6T 이상은 6kW 이상의 고출력이 요구됩니다.
2. 절단 속도 (Cutting Speed)
파워와 비례하지만 과속 시 슬래그 발생, 과저속 시 열변형이 발생합니다. ISO 9013에서 절단품질은 속도와 밀접한 상관관계를 가집니다.
3. 초점 위치 (Focus Position)
포커스 위치 변화(예: 0mm, +1mm, -포커스)는 에너지 밀도 분포를 바꿔 절단면 개구각과 슬래그 배출에 영향을 미칩니다. 일반적으로 연강은 0~+1mm, SUS·AL은 약간의 마이너스 포커스를 사용합니다.
4. 보조가스 종류 및 압력
재질에 따라 O2 또는 N2을 사용합니다. 연강은 산소 절단으로 속도 향상, 스테인리스(SUS)·알루미늄은 질소 절단으로 표면 산화 억제가 가능합니다.
5. 피어싱 (Piercing)
두꺼운 판재의 경우 피어싱 단계와 파워·시간 조절이 중요합니다. Soft piercing 기법은 스파터(금속 파편) 발생을 줄입니다.
6. 노즐 갭 (Nozzle Gap)
산업 표준 범위는 0.8~1.2mm입니다. 적정 노즐 갭은 가스 흐름을 안정시키고 슬래그 제거에 도움을 줍니다.
재질·두께별 파라미터 기준표 (참고값)
아래 표는 장비·렌즈·노즐형상에 따라 달라지는 범위값입니다. 실제 적용 전 반드시 장비 매뉴얼과 트라이얼을 권장합니다.
연강(SS) 예시
| 두께 | 출력(kW) | 속도(mm/min) | 가스 |
|---|---|---|---|
| 1T | 1 | 6,000–9,000 | O₂ |
| 3T | 2–3 | 2,500–3,500 | O₂ |
| 6T | 6 | 1,200–2,000 | O₂ |
| 12T | 10–12 | 600–1,000 | O₂ |
스테인리스(SUS) 예시
| 두께 | 출력(kW) | 속도(mm/min) | 가스 |
|---|---|---|---|
| 1T | 1 | 4,000–6,000 | N₂ |
| 3T | 3 | 1,800–2,500 | N₂ |
| 6T | 6 | 600–1,400 | N₂ |
| 10T | 10 | 200–500 | N₂ |
현장 문제 및 해결법
- 슬래그(dross) – 속도 조정, 가스 압력 상승, 포커스 위치 보정.
- 절단면 산화 – 질소 전환 또는 포커스 보정.
- 미절단 – 파워 상승, 노즐·렌즈 점검, 속도 감소.
근거 자료
- TRUMPF Laser Application Notes (절단·포커스 관련 기술 자료)
- Bystronic Fiber Laser Guides (파워-속도 관계)
- AMADA Laser Cutting Technical Manual (노즐·가스 설정)
- ISO 9013 — Thermal cutting quality standards
FAQ
Q1. 모든 재질에 동일 파라미터를 적용할 수 있나요?
아니요. 재질별 반사율·열전도율·산화 반응 등이 다르므로 각 재질에 맞춘 파라미터가 필요합니다.
Q2. 절단 품질에 가장 큰 영향을 주는 요소는?
레이저 파워와 초점 위치가 가장 큰 영향을 줍니다. 파워-속도-포커스의 조합이 핵심입니다.