레이저 경사 절단 설명: 용접 준비 부품을 위한 V, Y, X 및 K 경사 절단

용접 준비는 중공업 제작에서 가장 노동 집약적인 단계 중 하나입니다. 부품은 직각으로 절단된 후 연삭기, 모따기 기계 또는 밀링 스테이션으로 옮겨져 모서리에 완전 용접이 가능하도록 가공됩니다. 이러한 모든 과정은 취급 시간을 늘리고 오류 발생 가능성을 높입니다. 레이저 모따기 절단은 이러한 단계를 절단 자체에 포함시키기 때문에 구조용 강재, 압력 용기 및 중장비 제조업체들이 이 기술을 도입하고 있습니다.

경사각 유형: V, Y, X 및 K

네 가지 일반적인 경사면 형상은 가장자리에 남는 프로파일에 따라 이름이 붙여집니다. 적절한 경사면 형상은 판재 두께, 접합부를 한쪽 또는 양쪽에서 용접할 수 있는지 여부, 그리고 용접 절차에 따라 결정됩니다.

몇 가지 실용적인 규칙이 선택을 안내합니다.

⦿ 단면 V형 및 Y형 경사면은 한쪽에서만 접근할 수 있는 접합부 또는 한쪽 패스가 홈을 채우는 얇은 판재에 적합합니다.

⦿ 양면 X 및 K 베벨은 두꺼운 판재에 사용되는 용가재를 줄이고 열이 양쪽에서 전달되므로 변형을 방지합니다.

⦿ Y 및 K 베벨과 같은 랜드는 루트 패스가 융합될 수 있는 기준점을 제공하여 번스루를 줄여줍니다.

⦿ 용접 준비를 위한 경사각은 일반적으로 20도에서 45도 사이이며, 30도에서 37.5도가 자주 선택됩니다.

코드 작업 시 홈 형상은 절단기가 아닌 용접 절차 사양에 따라 결정됩니다. 용접공이 자격을 갖춘 절차에 맞춰 베벨을 프로그래밍하고, 해당 코드에서 열 절단면을 용접 전에 세척해야 하는지 여부를 확인하십시오.

방법 3D 베벨 헤드 작업

일반적인 레이저 헤드는 직선으로 절단합니다. 베벨 헤드는 노즐을 기울이고 회전시키는 2개의 회전축을 추가하여 기계가 부품의 윤곽을 따라가는 동안 빔이 재료에 비스듬한 각도로 진입할 수 있도록 합니다. 일반적인 X, Y, Z축 이동과 결합하면 5축 이동이 가능해지므로 이러한 시스템을 종종 베벨 헤드라고 부릅니다. 3D 또는 다섯 축 레이저 베벨 절단.

제어 소프트웨어는 5축 모두를 조율하여 노즐이 모서리와 곡선 구간에서 정확한 각도와 이격 거리를 유지하도록 합니다. 또한, 헤드 형상의 작은 오차라도 베벨 각도와 랜드 부분에 눈에 띄는 오차로 이어지기 때문에 우수한 시스템은 공구 중심점을 자동으로 보정합니다. 최신 장비의 베벨 헤드는 일반적으로 ±45도의 각도 범위를 지원하며, 일부는 그보다 약간 넓은 범위를 지원합니다.

모따기 시 두께 제한이 더 낮은 이유는 무엇일까요?

비스듬한 절단은 직선 절단보다 더 많은 금속을 관통합니다. 유효 절단 길이는 판 두께를 경사각의 코사인 값으로 나눈 값과 같습니다.

⦿ 30도 각도에서 빔은 판 두께의 약 1.15배를 절단합니다.

⦿ 45도 각도로 절단하면 판 두께의 약 1.41배를 절단하므로 20mm 두께의 판은 대략 28mm 두께의 판처럼 작용합니다.

그래서 어떤 베벨 헤드는 각도에 따라 최대 35~40mm까지 직접 베벨 가공이 가능하지만, 45도 완전 베벨 가공의 경우 약 28mm까지만 가능하다고 발표했습니다. 레이저 출력이 높을수록 이러한 한계가 확장되므로, 두꺼운 판재를 정기적으로 베벨 가공하는 업체에서는 레이저 출력을 높이는 방식을 선호하는 경향이 있습니다. 고성능 파이버 레이저 절단기 프레임 강성을 통해 대형 판재 전체에 걸쳐 경사각 정확도를 유지할 수 있습니다.

경사진 부품의 프로그래밍 및 네스팅

경사 절단 부품은 직선 절단 부품보다 계획이 조금 더 까다롭습니다. 빔이 윗면에서 비스듬한 각도로 절단되기 때문에 아랫면의 절단면이 윗면 윤곽선에서 벗어나게 되므로, 부품 간 간격을 더 넓게 배치해야 하고, 일반적으로 공통선 절단은 테이블 밖에서 이루어집니다. 또한, 헤드가 날카로운 모서리에서 경사면을 손상시키지 않고 방향을 재조정해야 하므로 진입부 및 모서리 처리 방식도 달라집니다.

대부분의 경사 가공 기능이 있는 컨트롤은 프로그래머가 부품의 각 모서리에 경사 유형, 각도 및 높이를 지정할 수 있도록 하며, 동일한 부품 내의 직선 모서리는 수직으로 유지합니다. 이러한 혼합 방식 덕분에 하나의 프로그램에서 직각 측면, 경사 용접 모서리 및 볼트 구멍을 가진 단일 베이스 플레이트를 가공할 수 있습니다.

경사면 가공에 레이저, 플라즈마, 밀링 중 어떤 방식이 더 좋을까요?

레이저만이 모서리 가공의 유일한 방법은 아닙니다. 플라즈마 베벨 헤드는 두꺼운 판재 가공에 오랫동안 사용되어 왔으며, 밀링이나 전용 모서리 가공기는 여전히 정밀도 면에서 기준이 되는 장비입니다. 각각의 방법은 나름의 장점이 있습니다.

제작업체들은 흔히 이러한 장단점을 간단하게 설명합니다. 용접공이 승인하기 전에 모든 경사면을 여전히 그라인더로 가공해야 한다면, 경사면 가공 헤드는 제값을 못하는 것입니다. 레이저 경사면 가공은 각도와 균일성이 중요한 경우에 유리한데, 정밀한 맞춤으로 용접봉 사용량과 보수 용접량을 줄일 수 있기 때문입니다. 12mm 구조용 강재에 대한 테스트 결과, 레이저로 절단한 경사면은 다른 열처리 공정에 비해 열영향부(HAZ)가 작아 최종 용접 품질 향상에 도움이 되는 것으로 나타났습니다.

플라즈마는 매우 두꺼운 판재나 거친 구조물 가공에 여전히 실용적인 선택지이며, 이는 개요에서 다룬 바 있습니다. 레이저 절단기와 플라즈마 절단기 비교밀링은 여전히 ​​매우 정밀한 공차를 요구하거나 어차피 기계 가공이 필요한 부품에 유용합니다. 하지만 대부분의 중간 크기 판재 용접 준비 작업은 이제 레이저 베벨 헤드를 사용하면 한 번의 가공으로 완료할 수 있습니다.

경사 절단 시의 품질은 직선 절단과는 약간 다른 주의가 필요합니다. 슬래그는 경사 절단면의 아래쪽 예각 면에 쌓이는 경향이 있으며, Y축 및 K축 경사 절단면의 랜드는 루트 패스가 제대로 작동하려면 직각을 유지하고 정확한 크기를 갖춰야 합니다. 노즐 선택, 가스 압력 및 절단 속도는 각도에 따라 조정되며, 우수한 기계는 이러한 설정을 경사 절단 공정 라이브러리에 저장하므로 작업자가 매 작업마다 처음부터 다시 설정할 필요가 없습니다.

판재 및 튜브 모따기

판 베벨링

평판 가공 시, 베벨 헤드는 가공면의 윤곽을 따라 베드를 가로지릅니다. 평판 베벨 가공의 일반적인 작업 범위는 레이저 출력과 베벨 각도에 따라 연강의 경우 약 8~40mm, 스테인리스강의 경우 6~25mm, 알루미늄의 경우 6~20mm입니다. 플랜지, 거셋, 베이스 플레이트, 압력 용기 외피 부분과 같은 부품은 용접 모서리가 이미 형성된 상태로 가공됩니다. 이러한 종류의 가공을 하는 업체들은 구조용 및 판재 가장 확실한 인건비 절감 효과를 확인하세요.

튜브 및 파이프 모서리 가공

튜브 베벨링은 회전을 이용하는 공정입니다. 튜브가 척에서 회전하는 동안 헤드가 기울어지므로 기계는 튜브가 만나는 부분에서 끝단 베벨, 새들 조인트 및 피시마우스 프로파일을 절삭할 수 있습니다. 일반적인 튜브 베벨링 범위는 직경 약 20~220mm, 벽 두께 최대 약 8mm이며, 대형 기계에서는 더 큰 직경의 튜브도 가공할 수 있습니다. 3D 튜브 레이저 베벨 절단기 이 시스템은 파이프와 프레임 조립에 일반적으로 필요한 수동 표시, 톱질 및 연삭 작업을 대체하는 단일 설정으로 이러한 접합부를 처리합니다.

튜브 가공 작업에는 견고한 지지대가 필수적입니다. 멀티척 설계와 팔로워 지지대는 긴 튜브가 회전하는 동안 처지거나 흔들리는 것을 방지해 주는데, 이는 헤드가 기울어질 때 더욱 중요합니다. 오늘날 경사면 없이 튜브를 절단하는 작업장에서는 대개 다음과 같은 장비로 시작합니다. 섬유 레이저 튜브 절단기 용접 준비가 병목 현상이 되면 베벨 모델로 전환합니다. 트리밍 및 베벨링이 필요한 성형 부품이나 3차원 부품은 해당 분야의 작업입니다. 3D 로봇식 파이버 레이저 절단기.

경사 절단이 효과적인 경우

⦿ 구조용 강재: 베이스 플레이트, 거셋 및 연결 플레이트는 용접 준비가 한 번에 절단됩니다.

⦿ 압력 용기 및 탱크: 일관된 홈 형상이 검증된 절차를 지원하는 쉘 및 노즐 준비.

⦿ 중장비: 두꺼운 강판 용접 부위가 많고 부품 번호가 반복되는 프레임과 붐.

⦿ 파이프 및 프레임 제작: 튜브 끝단 경사면 및 안장형 접합부는 수작업으로 설계 및 연삭해야 하는 부분입니다.

공통점은 용접 이음매의 양입니다. 작업장에서 매주 수작업으로 연마하는 베벨이 많을수록 베벨 헤드의 투자 회수 기간이 단축됩니다. 일관된 베벨은 부품이 수동 용접기, 로봇 또는 기타 장비로 이송되더라도 다음 단계를 더 쉽게 만들어 줍니다. 레이저 용접기 꽉 맞는 착용감에 의존하는 것들.

간단한 인건비 견적

한 공장에서 일주일에 200개의 부품에 대해 용접 준비 작업을 연삭한다고 가정해 보겠습니다. 부품 하나당 약 10분이 소요된다고 하면, 매주 30시간 이상이 연삭 작업에 들어갑니다. 여기에 고르지 않게 나온 베벨을 재작업하는 시간까지 더해집니다. 만약 베벨 헤드를 사용하면 이러한 연삭 작업의 대부분을 절단 테이블로 옮길 수 있어, 절약되는 시간은 거의 정규직 한 명에 해당하는 시간이며, 남은 베벨 작업도 용접공에게 더욱 균일한 결과물을 제공할 수 있습니다. 부품 수와 작업 시간을 실제 작업량에 적용하여 투자 대비 효과를 계산해 보세요.

경사 절단 체크리스트

✔ 용접 절차에 명시된 경사면 유형, 각도 및 높이를 나열하십시오.

✔ 가장 두꺼운 경사면 부품의 두께를 기계의 정격 두께와 비교하여 가장 가파른 각도에서 확인하십시오.

✔ 현재 용접 준비 작업에 연삭 또는 밀링 작업에 매주 몇 시간을 소요하는지 측정해 보십시오.

✔ 제어 소프트웨어에서 자동 헤드 보정 및 베벨 프로그래밍이 완료되었는지 확인하십시오.

✔ 테스트용 샘플을 제작하여 생산에 들어가기 전에 절차에 따라 검사를 받으십시오.

한 번의 패스로 용접 준비 완료 경사면 절단

사양, 경사각 범위 및 튜브 용량을 참조하십시오. 3D 튜브 레이저 베벨 절단기튜브 크기, 판재 두께 및 용접 준비 요구 사항을 알려주시면 무료 견적을 받아보실 수 있습니다.