서론

레이저 절단 작업에서 가장 많이 발생하는 문제는
버(Burr), 절단면 산화, 수직도 불량, 절단면 거칠기입니다.

이 모든 문제는 결국 레이저 파라미터 설정이 정확한가에 따라 달라집니다.
특히 파이버 레이저가 산업 표준이 되면서
출력·초점·가스·속도 조합이 절단 품질을 결정하는 핵심 요소가 되었습니다.

이번 글에서는 실제 제조 현장에서 검증된
절단면 품질을 결정하는 6가지 레이저 파라미터를 가장 명확하게 정리합니다.

✅ 1) 레이저 출력(Power): 절단 에너지의 핵심

✔ 출력이 낮으면 발생하는 문제

• 절단되지 않음 또는 미세한 연결부 발생

• 하단 슬래그·버 증가

✔ 출력이 과하면 발생하는 문제

• 절단면 탄화

• 열영향 증가로 단면 거칠기 악화

근거

출력은 금속 용융·기화 에너지를 결정하며, 이는 ISO 9013이 규정하는 절단 품질 기준에 포함된 인자입니다.

✅ 2) 초점 위치(Focus Position): 절단 품질을 좌우하는 1순위

✔ 초점이 위쪽에 있을 때

• 상단 절단폭 증가

• 수직도 악화

✔ 초점이 아래쪽일 때

• 하단 슬래그 증가

• 하단 거칠기 심화

✔ 이상적인 설정

• 박판: 초점 0~+1mm

• 후판: 초점 –0.5~–1mm

근거

광학 초점심도(DOF) 이론에 따라 초점 위치는 절단면 형상을 가장 크게 결정하는 요소입니다.

✅ 3) 절단 속도(Cutting Speed): 품질과 생산성을 동시에 결정

✔ 속도가 너무 빠르면

• 미절단

• 절단면 결함 증가

✔ 속도가 너무 느리면

• 산화층 두꺼워짐

• 절단면 과열

근거

속도는 에너지 투입량(J/mm)을 결정하며, 이는 용융 금속 배출 품질에 직접 영향합니다.

✅ 4) 보조가스 종류·압력(Assist Gas / Pressure)

✔ 가스 종류별 특징

• 질소(N₂) → 산화 방지, 고품질 화이트 컷

• 산소(O₂) → 반응열 증가, 절단 속도 상승

• 압축공기(Air) → 박판에 경제적

✔ 압력 영향

• 압력이 낮으면 → 슬래그 잔류

• 압력이 높으면 → 절단면 깨끗, 수직도 개선

근거

보조가스는 용융 금속 배출을 담당하며, 가스 압력은 절단면 품질을 좌우하는 주요 인자로 제조사 기술자료(Trumpf, Bystronic 등)에서 강조됨.

✅ 5) 노즐 직경 & 노즐 간극(Stand-off)

✔ 노즐 직경 영향

• 작을수록 → 가스 집중, 절단선 정밀

• 클수록 → 가스 분산, 거칠기 증가

✔ 노즐 간극 영향

• 좁으면 노즐 손상 위험

• 넓으면 가스 흐름 불안정

근거

노즐은 가스 흐름의 압력·속도를 결정하며 절단면 품질과 직접 연결됨.

✅ 6) 펄스 파라미터(Pulse Settings)

✔ 펄스 폭 영향

• 넓으면 → 열영향 증가

✔ 펄스 주기 영향

• 짧을수록 → 절단면 깨끗

근거

펄스 레이저는 순간 에너지 투입 특성을 가지며 금속 가공 교과서에서도 품질과 직접 연관된 요소로 규정됨.

✅ 절단 품질을 높이기 위한 추천 세팅 팁

▶ 스테인리스

• 질소 고압 + 초점 약간 상향

• 버·산화 최소화

▶ 탄소강

• 산소 절단 + 중출력

• 속도는 과열되지 않는 범위에서 조절

▶ 알루미늄

• 질소 또는 압축공기

• 출력 높게, 중속 절단

 

 

⭐ 결론

레이저 절단에서 절단면 품질을 결정하는 요소는
단일 파라미터가 아니라 출력·초점·속도·가스·노즐·펄스의 조합입니다.

특히 실제 현장에서는
초점 위치 + 가스 압력 두 가지가 절단 품질을 결정하는 가장 큰 변수로 작용합니다.

절단 품질 향상·버 감소·생산성 향상을 원한다면
위의 6가지 파라미터를 기반으로 소재별 최적 값을 찾는 것이 가장 효과적입니다.