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레이저 가공에서 열에 의한 변형을 방지하는 방법

고반사성 소재를 레이저로 가공하면 열전도도가 높아 열 변형이 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 제조업체는 레이저 매개변수를 최적화하고, 국부적인 냉각 방법을 사용하고, 밀폐된 챔버 환경을 채택하고, 사전 냉각 처리를 적용할 수 있습니다. 이러한 전략은 열 영향을 효과적으로 최소화하여 처리 정확도와 제품 품질을 향상시킵니다.

2025-07-08

구리, 금, 알루미늄과 같은 고반사성 소재를 레이저로 가공하는 작업은 열전도도가 높기 때문에 고유한 과제에 직면합니다. 열은 재료 전체에 빠르게 분산되어 열영향부(HAZ)가 확대되고, 기계적 특성이 변화하며, 종종 가장자리 버와 열 변형이 발생합니다. 이러한 문제는 정밀도와 전반적인 제품 품질을 저하시킬 수 있습니다. 그러나 여러 가지 전략을 사용하면 이러한 열적 문제를 효과적으로 완화할 수 있습니다.

1. 레이저 매개변수 최적화

피코초나 펨토초 레이저와 같은 단펄스 레이저를 채택하면 열 영향을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 초단 펄스는 정밀한 메스처럼 작용하여 열 확산을 제한하는 집중된 폭발로 에너지를 전달합니다. 그러나 레이저 출력과 스캐닝 속도의 이상적인 조합을 결정하려면 철저한 실험이 필요합니다. 과도한 전력이나 느린 스캐닝은 여전히 열 축적을 일으킬 수 있습니다. 매개변수를 신중하게 조정하면 공정을 더 잘 제어할 수 있고, 원치 않는 열 효과를 줄일 수 있습니다.

2. 지원 기술 적용

지역 냉각: 사용 중 산업용 레이저 냉각기 국부적인 냉각을 통해 표면 열을 빠르게 분산시키고 열 확산을 제한할 수 있습니다. 반면, 공기 냉각은 특히 섬세한 소재에 대해 더 부드럽고 오염 없는 솔루션을 제공합니다.

밀폐형 챔버 처리: 밀폐된 챔버 내의 진공 또는 불활성 가스 환경에서 고정밀 레이저 가공을 수행하면 열 전도가 감소하고 산화가 방지되어 공정이 더욱 안정화됩니다.

예냉 처리: 가공하기 전에 재료의 초기 온도를 낮추면 열 변형 한계를 초과하지 않고 일부 열 입력을 흡수하는 데 도움이 됩니다. 이 기술은 열 확산을 최소화하고 가공 정확도를 향상시킵니다.

레이저 매개변수 최적화와 고급 냉각 및 가공 전략을 결합함으로써 제조업체는 반사율이 높은 재료의 열 변형을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 조치는 레이저 가공 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 장비 수명을 연장하고 생산 안정성을 향상시킵니다.

How to Prevent Heat-Induced Deformation in Laser Machining

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