Laser cutting Gas 소모량 계산

레이저 절단시 사용하는 가스는 산소, 공기, 질소 및 아르곤 등이다. 이는 슬래그 제거, 공작물 냉각 및 렌즈 청소에 중요한 역할을 한다. 기계가 최종적으로 소비하는 가스 소모량은 절달하는 재료의 종류와 두께, 사용하는 가스의 압력, 노즐의 직경, 절단 속도 등에 따라 결정된다.

 

가스는 가스압력이 높을수록 절단 노치가 더 깨끗해지는 경우가 많으나 더 많은 가스가 소비된다.

절단 노즐 직경이 클수록 동일한 압력을 유지하는 데 단위시간당 더 많은 가스가 소모된다. 노즐 직경이 두 배로 늘어나면 가스 소모량은 4배가 된다.

절단 중에는 가스가 지속적으로 사용되므로. 속도가 느리면 공정 시간이 더 오래 걸리고 절단 재료의 길이당 더 많은 가스가 소비된다.

 

표준 압력 절단시 가스 유량

 

표준 압력 절단은 6 bar (87 psi) 이하의 노즐 압력으로 절단하는 것이다. 절단 가스로는 산소 와/또는 질소가 사용된다. O2를 사용한 표준 압력 절단의 경우 기계 연결 지점에서 사용할 수 있는 최소 라인 압력은 8 bar (116 psi) 이다.

 

■ 가스 소비량은 10 m3/h (6 cfm) (표준 조건에서의 부피) 

■ ∅ 1.7 mm의 노즐 직경

■ 절단 가스 압력은 6 bar (87 psi)

 

그림 1.  100% ON 시간 동안 시간당 최대 절단 가스 소비량 (d : 노즐 직경(mm), V/t : 시간당 가스 유량(m3/hour), p : 가스 압력(bar))

 

 

고압 절단시 가스 유량

 

고압 절단은 6 bar (87 psi) 이상의 압력을 사용하여 질소로 절단한다. 일반적으로 질소를 사용하나, 드물게 산소도 사용된다. 고압 절단은 스테인리스강 및 알루미늄 합금 가공을 위한 옵션이다.

 

■ N2를 사용한 고압 절단 중 기계 연결 지점에서 사용할 수 있는 최소 라인 압력은 27 bar (400 psi) 이다.

− 가스 소비량은 90 m3/h (53 cfm) (표준 조건 하의 부피)

− ∅ 2.7 mm의 노즐 직경

− 20 bar (290 psi) 의 절단 가스 압력

 

■ O2를 사용한 고압 절단 중 기계 연결 지점에서 사용할 수 있는 최소 라인 압력은 15 bar (210 psi) 이다.

− 가스 소비량은 20 m3/h (12 cfm) (표준 조건 하의 부피)

− ∅ 1.7 mm의 노즐 직경

− 12 bar (174 psi) 의 절단 가스 압력

 

그림 2.  100% ON 시간 동안 시간당 최대 절단 가스 소비량 (d : 노즐 직경(mm), V/t : 시간당 가스 유량(m3/hour), p : 가스 압력(bar))

 

 

<TruLaser-2030-Pre-Installation Manual 中 발췌>