스테인레스 스틸을 가공할 때, 레이저 절단기 대부분의 두께 범위에서 워터젯 절단기보다 훨씬 빠릅니다. . 6mm 미만의 스테인레스 스틸의 경우 최신 파이버 레이저는 다음의 속도로 절단할 수 있습니다. 분당 10~30미터 , 워터젯 절단기는 일반적으로 다음 사이에서 작동합니다. 분당 0.5~3미터 같은 재료에. 레이저의 속도 이점은 얇고 중간 크기의 스테인리스강에서는 부인할 수 없습니다. 그러나 20mm를 초과하는 두꺼운 판의 경우 간격이 상당히 좁아지고 워터젯 절단은 절단 품질과 열 변형 측면에서 더욱 경쟁력 있는 옵션이 됩니다.
레이저 절단기와 워터젯 절단기의 속도 비교는 스테인리스 스틸 두께로 분류할 때 가장 의미가 있습니다. 다음 표는 일반적인 산업 성능 데이터를 기반으로 한 실제 참고 자료를 제공합니다.
| 스테인레스 스틸 두께 | 파이버 레이저 절단기 속도 | 워터젯 커터 속도 | 속도 우위 |
|---|---|---|---|
| 1mm | 25~30m/분 | 1.5~3m/분 | 레이저 ~10배 더 빠름 |
| 3mm | 10~18m/분 | 1~2m/분 | 레이저 ~8배 더 빠름 |
| 6mm | 3~6m/분 | 0.5~1.2m/분 | 레이저 ~4배 더 빠름 |
| 12mm | 1~2m/분 | 0.3~0.7m/분 | 레이저 ~2~3배 더 빠름 |
| 20mm | 0.3~0.8m/분 | 0.2~0.5m/분 | 비교할 수 있는; 품질을 위해 워터젯을 선호함 |
이 수치는 고출력 파이버 레이저(6kW~12kW)와 60,000PSI에서 작동하는 표준 연마재 워터젯을 가정합니다. 실제 속도는 기계 구성, 보조 가스 압력 및 연마재 유량에 따라 다릅니다.
주된 이유는 레이저 절단기는 얇은 스테인리스강의 속도를 압도합니다. 그 과정의 물리학에 있습니다. 고출력 파이버 레이저는 집중된 에너지 빔을 재료 표면에 직접 전달하여 보조 가스(일반적으로 산화를 방지하기 위해 스테인레스 스틸에 사용되는 질소)의 도움으로 금속을 거의 순간적으로 녹이고 배출합니다.
6kW 이상의 섬유 소스를 갖춘 CNC 레이저 절단기는 고압 수류에 부유하는 연마 입자의 기계적 침식에 의존하는 워터젯 시스템에서는 물리적으로 불가능한 속도로 이동할 수 있습니다. 이러한 침식 과정은 본질적으로 느리고 재료 경도가 증가함에 따라 효율성이 떨어집니다. 이는 스테인리스강의 브리넬 경도가 일반적으로 150-200HB이기 때문에 관련이 있습니다.
절단 방법을 선택하는 기준은 속도만이 아닙니다. 레이저 절단기가 더 얇은 게이지의 처리량을 주도하는 반면 워터젯 절단기는 스테인레스 스틸과 관련된 특정 시나리오에서 분명한 이점을 제공합니다.
20mm보다 두꺼운 스테인레스 스틸의 경우 워터젯 커터는 더 곧은 절단면과 더 시원한 절단면 열 영향부(HAZ)가 거의 없습니다. 이러한 두께로 작동하는 레이저 절단기는 HAZ에서 약간의 테이퍼 및 미세 균열 위험을 생성할 수 있으며, 특히 열로 인한 감작(결계에 크롬 탄화물 침전)에 민감한 304 또는 316과 같은 오스테나이트계 스테인리스 등급에서 더욱 그렇습니다.
워터젯 절단은 냉간 공정입니다. 용접 또는 정밀 조립 부품과 같이 절단 후 엄격한 치수 공차가 필요한 스테인리스강 부품의 경우 열 유입이 없어 뒤틀림 위험이 제거됩니다. 이와 대조적으로 레이저 절단기는 국지적인 열을 발생시켜 매개변수를 주의 깊게 제어하지 않으면 1.5mm 미만의 얇은 시트에 미세 변형이 발생할 수 있습니다.
워터젯 시스템은 기계 설정을 조정하지 않고도 단일 패스로 쌓이거나 적층된 스테인레스 강판을 절단할 수 있으므로 특정 생산 시나리오에서 효과적인 처리량을 향상시킬 수 있습니다. CNC 레이저 커터에는 일반적으로 개별 시트 처리가 필요합니다.
원시 절단 속도는 전체 생산성의 한 구성 요소일 뿐입니다. 레이저 절단기와 워터젯 절단기 간의 전체 사이클 시간을 비교하려면 몇 가지 추가 요소를 고려해야 합니다.
모든 사이클 시간 요소가 결합되면 3mm 스테인레스 강판을 가공하는 레이저 절단기가 완성될 수 있습니다. 교대당 3~5배 더 많은 부품 동일한 작업을 수행하는 워터젯 절단기와 비교합니다.
기계가 더 빠르다고 해서 자동으로 부품당 비용이 낮아지는 것은 아닙니다. 건전한 투자 결정을 내리기 위해서는 각 시스템의 운영 비용 구조를 이해하는 것이 필수적입니다.
| 비용 요소 | 레이저 절단기 | 워터젯 커터 |
|---|---|---|
| 전력 소비 | 15~30kW/h(전력에 따라 다름) | 20~40kW/h(펌프 집약적) |
| 소모품 | 노즐, 렌즈, 보조가스 | 연마석 가넷(~$0.30–0.50/분), 오리피스, 씰 |
| 유지보수 빈도 | 낮음~보통 | 높음(펌프 씰, 연마재 취급) |
| 미터 절단당 비용(3mm SS) | ~$0.10–0.25 | ~$0.80–1.50 |
워터젯 절단에 사용되는 연마석 가닛은 가장 큰 반복 비용을 나타냅니다. 분당 0.3~0.5kg의 일반적인 소비율로 대량 생산 시 이는 빠르게 합산됩니다. 이와 대조적으로 CNC 레이저 절단기는 질소 또는 압축 공기를 보조 가스로 사용하므로 단위당 비용이 상당히 낮습니다.
레이저 절단기와 워터젯 절단기 사이의 올바른 선택은 특정 생산 요구 사항에 따라 다릅니다. 지원서를 평가하려면 다음 지침을 따르세요.
대부분의 산업용 스테인리스강 응용 분야(특히 판금 제조, 주방 장비 제조, 자동차 부품 및 건축 금속 가공 분야)에서 레이저 절단기는 뛰어난 절단 속도, 낮은 운영 비용, 더 높은 교대조 생산량을 제공합니다. 워터젯 커터와 비교. 고출력 파이버 소스가 장착된 최신 CNC 레이저 커터는 최대 12mm 두께의 스테인레스 스틸을 대규모로 가공하는 가장 효율적인 솔루션을 나타냅니다.
워터젯 절단기는 두꺼운 두께, 열에 민감한 합금 또는 열 입력을 완전히 피해야 하는 다중 재료 절단과 관련된 특수 응용 분야에서 여전히 선호되는 도구입니다. 이러한 경계를 이해하면 제조업체는 보다 현명한 자본 투자를 하고 특정 스테인리스강 가공 요구 사항에 맞게 생산 결과를 최적화할 수 있습니다.