레이저 절단 분야, 특히 구리, 황동 및 그 합금과 같은 고반사 금속 가공에서 절단 노즐의 선택은 매우 중요합니다. 그 중에서도 단일 분사 및 이중 분사는 두 가지 주요 구조 형태로, 설계, 작동 원리 및 적용 시나리오에서 근본적인 차이점을 보입니다.
1. 구조 설계 차이
단일 노즐
구조는 단일 가스 채널로 구성됩니다. 내부에는 일반적으로 원뿔(와류 링)과 노즐 본체로 구성되어 원형 가스 흐름 경로를 형성합니다.
고압 보조 가스(일반적으로 질소 또는 무산소 압축 공기)는 이 환형 흐름 채널에서 분사되어 수렴되고 정렬된 가스 흐름을 형성합니다.
이중 노즐
구조는 두 개의 독립적이고 동축적인 가스 채널로 구성됩니다. 내부 층은 주 절단 가스 채널로, 구조는 단일 노즐과 유사합니다. 외부 층은 추가적이고 독립적인 환형 가스 채널입니다.
이중 분사 구조는 두 개의 가스(또는 동일한 가스이지만 다른 압력)가 내부 및 외부 채널을 통해 동시에 작동할 수 있도록 합니다.
II. 작동 메커니즘 및 핵심 기능
단일 노즐의 작동 메커니즘
핵심 기능은 고속 및 안정적인 가스 제트를 생성하는 것입니다. 이 가스 흐름은 세 가지 주요 효과를 갖습니다.
보호 형성: 절단 가장자리에서 용융 금속을 날려 절단을 완료합니다.
렌즈 보호: 절단 과정에서 생성된 금속 스플래터가 아래의 집속 렌즈를 오염시키고 손상시키는 것을 방지합니다.
보조 냉각: 절단 헤드의 내부 구성 요소를 냉각합니다.
고반사 재료를 절단할 때, 단일 노즐 기류 설계, 특히 와류 가스 경로와 결합된 경우 노즐 내부로 반사된 레이저 에너지를 효과적으로 분산시키고 감쇠시켜 반사광으로 인한 노즐 자체의 손상 위험을 줄일 수 있습니다.
이중 노즐의 작동 메커니즘
작동 메커니즘은 에어 커튼 보호 원리를 기반으로 합니다. 내부 및 외부 기류가 함께 작동합니다.
내부 기류: 단일 노즐 기능과 일치하며, 재료를 관통하고 슬래그를 날려버리는 주요 절단 작업을 담당합니다.
외부 기류: 내부 주 기류를 둘러싸는 "에어 커튼"을 형성합니다. 이 에어 커튼의 주요 기능은 다음과 같습니다.
반사 방지 강화: 외부 기류는 노즐 단면을 더욱 효과적으로 냉각하고 청소하며, 공작물 표면에서 반사된 레이저 에너지를 추가로 차단하고 분산시켜 노즐 및 절단 헤드에 더 높은 수준의 보호를 제공합니다.
절단 안정성 향상: 외부 기류는 내부 주 기류를 안정시키는 데 도움이 되며, 절단 가장자리 내의 난류를 줄여 잠재적으로 더 매끄러운 절단 표면을 얻을 수 있습니다.
III. 성능 매개변수 및 적용 시나리오 비교
단일 노즐과 이중 노즐 구리 절단 노즐의 근본적인 차이점은 가스 흐름 필드의 설계 및 제어에 있습니다. 단일 노즐은 단일 최적화된 가스 흐름을 통해 절단 및 기본 보호를 수행하며 경제적이고 실용적인 특성을 특징으로 합니다. 이중 노즐은 내부 및 외부 이중층 가스 흐름의 시너지를 통해 더 강력한 가스 커튼 보호 시스템을 구축하여 극심한 반사 위험을 처리할 때 더 높은 공정 창 및 장비 안전성을 제공합니다. 어떤 노즐을 사용할지는 특정 가공 재료(순도, 두께), 공정 요구 사항(단면 품질, 속도) 및 전체 비용 고려 사항에 따라 달라집니다.