서론
레이저 절단 품질이 일정하지 않거나 버(Burr)·슬래그(Slag)가 갑자기 증가한다면,
가장 먼저 점검해야 할 요소가 바로 초점 거리(Focal Length)와 초점 위치(Focus Position) 입니다.
초점 세팅은
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절단면 품질
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Kerf 폭
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열 영향(HAZ)
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절단 속도
까지 결정하는 핵심 변수입니다.
이 글에서는 초점 거리 변화가 절단 품질에 미치는 영향과
재질·두께별 최적 초점 세팅 가이드를 실무 중심으로 정리했습니다.
초점 거리(Focal Length)의 기본 원리
레이저 렌즈는 초점 거리에 따라 스폿 크기(Spot Size)와 초점 심도(DOF)가 달라집니다.
짧은 초점 거리(Short focus)의 특징
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스폿 크기가 작아짐 → 에너지 밀도 증가
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초점 심도가 짧아짐 → 품질 변화 민감도 증가
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얇은 판재 절단에서 높은 품질
긴 초점 거리(Long focus)의 특징
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스폿 크기가 넓어짐 → 에너지 분포가 부드러워짐
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DOF 증가 → 두꺼운 판재 절단 안정성 향상
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슬래그 배출에 유리하여 고출력 장비에서 선호
초점 거리와 절단 품질의 구체적 상관관계
1) 절단 폭(Kerf Width)
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짧은 초점 → 얇고 정밀한 Kerf
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긴 초점 → Kerf 폭이 넓어지지만 안정성 증가
2) 절단면 거칠기
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초점이 너무 위/아래로 벗어나면 거칠기 증가
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적절한 초점 위치 유지 시 품질이 가장 일정
3) 열 영향부(HAZ)
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짧은 초점: 높은 에너지 밀도로 인해 HAZ 증가 가능
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긴 초점: 상대적으로 낮아 HAZ 완화
4) 슬래그 및 버(Burr) 발생
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초점이 재료 표면보다 너무 아래 → 슬래그 증가
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초점이 재료 위쪽에 있으면 미절단 발생
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일반적 기준: 재료 두께의 1/3~1/2 지점에 초점 위치
재질·두께별 추천 초점 거리 및 세팅 가이드
① 0.3mm~3mm (얇은 판재)
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추천 렌즈: 100mm~125mm
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초점 위치: 표면 또는 +0.1~0.3mm
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특징: 정밀한 Kerf, 높은 품질 유지
② 3mm~10mm (중간 두께)
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추천 렌즈: 125mm~150mm
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초점 위치: 재료 내부 1/3
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안정적 가스 배출 가능
③ 10mm~25mm 이상 (두꺼운 판재)
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추천 렌즈: 150mm~200mm
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초점 위치: 재료 내부 절반 아래
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산소 절단(O₂) 조합 시 품질 최적화
④ 스테인리스 절단
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질소 절단(N₂) + 긴 초점 조합이 일반적
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쇼트 포커스 사용 시 변색 증가 가능
절단 품질 최적화를 위한 체크리스트
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렌즈와 보호유리 오염 여부 먼저 점검
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두께 변경 시 초점 렌즈 교체 또는 자동 포커스 보정
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피어싱(Piercing) 시간 정확히 설정
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Kerf와 절단면을 샘플링하며 저장
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노즐 직경 변경 시 초점 위치 재보정
결론
초점 거리는 절단 품질을 결정하는 핵심 파라미터로,
적절한 렌즈 선택과 초점 위치 세팅만으로도 슬래그 감소·품질 안정성·속도 향상을 모두 달성할 수 있습니다.
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얇은 판재 → 짧은 초점 + 높은 에너지 밀도
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두꺼운 판재 → 긴 초점 + 깊은 DOF로 안정성 확보
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초점 위치 → 재료 내부 1/3~1/2이 가장 안정적
레이저 절단 품질이 일정하지 않다면 초점 거리와 위치부터 조정하는 것이 가장 효과적인 개선 방법입니다.