🧲 서론
레이저 절단에서 절단 품질은 단순히 장비 성능이 아니라,
출력(파워), 초점, 절단 속도, 가스 압력이 얼마나 균형을 이루는가에 따라 달라집니다.
특히 ‘레이저 파워’는
절단면의 매끄러움, 변색, 버(burr) 발생을 좌우하는 핵심 변수입니다.
이번 포스팅에서는
- 파워가 절단 품질에 어떤 영향을 미치는지,
- 재질별로 어떤 세팅이 효과적인지,
- 실제 공정에서 바로 적용할 수 있는 파워 조절 노하우를 정리했습니다.
⚙️ 레이저 파워의 기본 원리
레이저 파워(Laser Power)는 단위 시간당 전달되는 에너지의 양(W)을 의미합니다.
이 값이 높을수록 절단 속도가 빨라지고 절단 깊이도 깊어지지만,
과도한 출력은 다음 문제를 일으킵니다:
- 절단면 거칠기(Ra) 증가
- 열영향부(HAZ) 확대로 인한 변색 및 변형
- 하단부 버(Burr) 발생
즉, 적정 파워를 찾는 것이 절단 품질 향상의 핵심입니다.
⚙️ 절단품질에 영향을 미치는 핵심 인자
🔹 1. 절단 속도 (Cutting Speed)
속도가 너무 빠르면 절단이 완전히 분리되지 않고,
너무 느리면 열 축적으로 인한 변형이 발생합니다.
➡️ 파워와 속도는 반드시 함께 조정되어야 합니다.
| 절단 속도 조정 팁 | 설명 |
|---|---|
| 속도 ↑, 파워 일정 | 절단 불완전 가능성 |
| 속도 ↓, 파워 일정 | 변색 및 버 발생 가능성 |
| 속도·파워 동시 보정 | 절단 품질 안정화 |
🔹 2. 초점 위치 (Focus Position)
초점이 소재 두께의 중앙부나 약간 하단부에 위치할 때
절단 품질이 가장 안정적입니다.
- 초점이 위로 치우치면 → 절단 불완전
- 초점이 아래로 치우치면 → 절단면 거칠기 증가
🔹 3. 보조 가스 압력 (Assist Gas)
보조 가스는 절단 중 생성되는 용융 금속을 제거하고,
산화 및 변색을 방지합니다.
- 산소(O₂) → 절단 속도 증가, 하지만 산화 흔적 남을 수 있음
- 질소(N₂) → 절단면 깨끗하고 산화 적음, 스테인리스에 적합
⚙️ 재질별 추천 파워 세팅 (파이버 레이저 기준)
| 재질 | 두께(mm) | 권장 파워(W) | 절단 속도(mm/s) | 가스 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 스테인리스 | 1.0 | 1000~1500 | 20~25 | 질소(N₂) |
| 스테인리스 | 3.0 | 2000~2500 | 10~15 | 질소(N₂) |
| 탄소강 | 2.0 | 1500~1800 | 18~22 | 산소(O₂) |
| 알루미늄 | 2.0 | 2000~2500 | 15~20 | 질소(N₂) |
| 구리 | 1.0 | 1500~2000 | 20~22 | 질소(N₂) |
⚠️ 주의: 장비 브랜드, 렌즈 상태, 빔 품질(M²)에 따라 세부 값은 다를 수 있습니다.
테스트 절단 후 절단면 거칠기·변색 정도를 확인하며 미세 조정하는 것이 이상적입니다.
⚙️ 절단품질 진단을 위한 체크리스트
| 항목 | 기준 | 설명 |
|---|---|---|
| 절단면 거칠기(Ra) | 10μm 이하 | 표면이 매끄럽고 균일해야 함 |
| 열영향부(HAZ) | 최소화 | 변색·뒤틀림 발생 여부 확인 |
| 버 높이 | 0.05mm 이하 | 과다 파워 시 버 증가 |
품질 검사는 절단 시편 확대 관찰(현미경/카메라),
Ra 측정기를 통한 표면 거칠기 측정으로 진행합니다.
⚙️ 파워 조절 시 실무 팁
- 시작 절단 시 낮은 파워로 테스트 → 점진 조정
- 자동 피드백 기능(Power Feedback)을 활용해 출력 안정화
- 절단 중 광량·온도 모니터링 센서로 편차 방지
- 렌즈 오염 및 빔 정렬 주기적 점검으로 품질 유지
🧭 결론
레이저 파워 조절은 단순한 출력 제어가 아닌,
절단 품질·생산성·소재 손상률을 함께 관리하는 핵심 공정 기술입니다.
적정 파워는 재질, 두께, 가스, 속도 간의 균형점에서 만들어집니다.
이 가이드를 기반으로 절단 조건을 세밀하게 조정한다면,
매끄러운 절단면과 일관된 품질, 그리고 생산 효율 극대화를 동시에 달성할 수 있습니다.
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