CNC 절단과 레이저 절단의 차이점: 세부 비교

2024년 03월 13일

끊임없이 진화하는 제조 세계에서 CNC 절단 과 레이저 절단 이라는 두 가지 주요 방법이 정확성과 효율성 면에서 상당한 발전을 이루었습니다 . 이러한 프로세스는 언뜻 보기에는 유사해 보이지만 뚜렷한 차이점이 있어 다양한 애플리케이션에 적합합니다.

이 포괄적인 가이드에서는 CNC 절단기 와 레이저 절단기 에 대한 복잡한 세부 정보를 안내합니다 . 우리는 이들의 작동 방식, 장점, 각각이 뛰어난 시나리오, 사용 가능한 다양한 유형 및 마지막으로 둘 간의 자세한 비교를 다룰 것입니다.

CNC 커터란 무엇입니까?

CNC 절단은 컴퓨터 제어 기계를 사용하여 다양한 재료에 복잡한 디자인을 생성하는 제조 방법입니다. CNC 라는 용어는 Computer Numerical Control(컴퓨터 수치 제어)을 의미하며, 이는 기계의 움직임이 숫자 시스템을 사용하는 컴퓨터에 의해 제어된다는 것을 의미합니다.

CNC 절단기는 하나의 도구나 목적에만 국한되지 않습니다. 고정밀 결과를 얻기 위해 컴퓨터와 함께 작동하는 드릴부터 선반까지 다양한 절삭 도구가 관련되는 경우가 많습니다. CAD(컴퓨터 지원 설계)를 시스템에 입력함으로써 CNC 기계는 절단, 드릴링 또는 조각할 위치를 정확히 알고 있습니다. 이 프로세스는 생산된 각 제품이 다음 제품과 동일함을 보장하며 완벽한 일관성 표준을 유지합니다.

CNC 절단은 어떻게 작동합니까?

CNC 절단은 소프트웨어 숙달과 기계적 정밀도의 조화로운 조화입니다. 여행은 모든 것이 아이디어에서 비롯되는 디자인 단계에서 시작됩니다. 엔지니어 또는 디자이너는 CAD (컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어를 사용하여 비전을 스케치 하고 원하는 최종 제품의 상세한 디지털 청사진을 제작합니다.

일단 디자인이 확정되면 이 디지털 청사진은 변화를 겪게 됩니다. 이는 CNC 기계가 이해하는 언어 (일반적으로 G 코드 라고 함)로 번역됩니다 . 이 코드는 단순히 디자인을 표현하는 것이 아닙니다. 이는 기계가 수행할 모든 움직임을 지시하며 본질적으로 일련의 정확한 지침이 됩니다.

지침이 준비되면 실행 단계가 설정됩니다. 드릴 비트, 선반 또는 기타 도구 등 선택한 절단 도구가 CNC 기계 에 장착됩니다 . 동시에 변형할 재료가 기계 테이블에 안전하게 배치됩니다.

CNC 프로그램이 기계에 도입되면서 마법이 펼쳐집니다. G 코드의 지시에 따라 CNC 절단기는 임무를 시작합니다. 때로는 자르고, 때로는 조각하고, 때로는 드릴링하면서 재료를 가로질러 춤을 추지만 항상 목적과 정확성을 가지고 움직입니다. 모든 움직임은 초기 디자인 비전을 실질적인 현실로 구현하는 데 한 걸음 더 가까워집니다.

CNC 절단의 장점

CNC 절단은 제조 환경에 혁명을 일으켜 기존 방법과 차별화되는 다양한 이점을 제공합니다. 이 제품이 제공하는 강력한 이점을 자세히 살펴보겠습니다.

정밀도 및 일관성 : CNC 절단 의 뛰어난 특성 중 하나는 흠잡을 데 없는 정밀도입니다. 디자인이 CNC 기계 에 입력되면 가장 세밀한 부분까지 조각되거나 조각됩니다. 그리고 한 번이 아니라 매번. 이를 통해 생산된 모든 제품은 이전 제품의 정확한 복제본이 되어 비교할 수 없는 일관성을 보장합니다.
효율성 : 수동으로 조정하고 재보정하던 시대는 지났습니다. CNC 절단을 사용하면 한때 몇 시간이 걸렸던 프로세스를 이제 단 몇 분 만에 완료할 수 있습니다. 기계는 쉬지 않고 작동하며 일관된 속도를 유지하고 빠른 생산을 보장합니다.
유연성 : 목재, 금속 또는 플라스틱으로 작업하는 경우 CNC 절단이 원활하게 적용됩니다. 광범위한 재구성 없이 재료 간 전환이 가능하므로 다양한 산업에 적용할 수 있는 도구입니다.
안전 : 작업이 대부분 자동화되어 있으므로 절단 과정에서 사람의 개입이 최소화됩니다. 이는 작업장 사고 위험을 크게 줄이고 근로자에게 보다 안전한 환경을 보장합니다.
비용 효율성 : CNC 기계 에 대한 초기 투자가 가파르게 보일 수 있지만 장기적으로 절감 효과는 상당합니다. 폐기물 감소, 오류 최소화, 생산 주기 단축은 기계가 즉시 투자 비용을 회수한다는 것을 의미합니다.
복잡한 디자인 : 전통적인 방법은 복잡한 디자인으로 인해 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 그러나 여기서는 CNC 절단이 탁월하여 가장 복잡한 패턴과 구조에도 쉽게 생명을 불어넣습니다.
폐기물 감소 : 정밀도는 변함없이 폐기물을 줄여줍니다. CNC 절단기가 이러한 정확도로 작동 하면 재료 낭비가 눈에 띄게 줄어들어 비용 절감과 친환경 제조 공정에 기여합니다.
최소한의 육체 노동 : 자동화 수준은 데크에 투입되는 인력의 수를 의미합니다. 이는 인건비 절감으로 이어질 뿐만 아니라 숙련된 작업자가 보다 중요하고 부가가치가 높은 작업에 집중할 수 있도록 보장합니다.

CNC 절단을 사용하는 경우

디자인의 복잡성 : 디자인이 정교한 패턴이나 기능으로 복잡하다면 CNC 절단이 탁월한 선택입니다. 자세한 지침을 따르는 기계의 능력은 가장 복잡한 설계도 완벽하게 복제할 수 있음을 의미합니다.
제품 형태 : CNC 커팅은 틀 에 얽매이지 않거나 독특한 형태를 지닌 제품에 빛을 발합니다. 비대칭 디자인, 곡선, 다차원 패턴 등 CNC 기계는 이를 정밀하게 처리합니다.
정밀도 요구사항 : 항공우주 또는 의료 산업의 부품과 같이 높은 정밀도가 요구되는 제품은 종종 CNC 절단 에 의존합니다 . 기계의 정확성은 이러한 구성 요소가 가장 엄격한 표준을 충족하도록 보장하므로 오류가 용납되지 않는 분야에 없어서는 안 될 요소입니다.
수량 : CNC 절단은 하나의 일회성 제품을 만드는 데에도 똑같이 능숙하지만 대량 생산이 필요할 때 진정한 잠재력이 발휘됩니다. 생산된 모든 제품은 마지막 제품과 일관성이 있기 때문에 품질 저하 없이 대규모 제조에 적합한 선택이 됩니다.

CNC 커터 유형

CNC 밀링 머신

이것은 틀림없이 가장 일반적인 CNC 기계 입니다 . 그들은 고정된 재료 블록에 대해 절단 도구를 회전시켜 작동합니다. 밀링 머신은 여러 축에서 작동할 수 있으므로 다양한 절단 및 디자인이 가능합니다.

CNC 선반

재료가 고정되어 있는 밀링 머신과 달리 선반에서는 재료가 회전합니다. 그런 다음 고정된 절단 도구를 사용하여 재료의 모양을 만듭니다. 선반은 원통과 같이 대칭 축을 갖는 부품에 이상적입니다.

CNC 플라즈마 절단기

이 절단기는 플라즈마 토치를 사용하여 재료, 주로 금속을 절단합니다. 정밀도가 최우선은 아니지만 속도가 가장 중요한 두꺼운 재료에 특히 효과적입니다.

CNC 레이저 절단기

고출력 레이저 빔을 재료 표면에 집중시키는 원리로 작동하는 이 기계는 정밀도를 제공하며 특히 금속과 플라스틱에 효과적입니다.

CNC 워터젯 절단기

이름에서 알 수 있듯이, 이 제품은 재료를 절단하기 위해 때로는 연마재와 혼합된 매우 높은 압력의 물줄기를 활용합니다. 다재다능하며 특정 금속이나 유리와 같이 고온에 민감한 재료를 처리할 수 있습니다.

CNC 라우터

이는 밀링 머신과 개념이 유사하지만 주로 목재, 폼, 플라스틱과 같은 재료에 사용됩니다. 캐비닛 및 일부 간판 응용 프로그램에서 흔히 볼 수 있습니다.

CNC EDM(방전 기계)

이는 전기 스파크로 인해 물질이 침식되는 원리에 따라 작동합니다. 와이어 EDM과 다이 싱킹 EDM의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 전통적인 방법으로 가공하기 어려운 단단한 금속에 사용됩니다.

CNC 드릴링 머신

드릴링 작업을 위해 특별히 설계된 이 기계는 다점 드릴 비트를 사용하며 금속 부품에 높은 정밀도로 구멍을 만드는 데 사용됩니다.

레이저 커터란 무엇입니까?

“레이저”라는 용어는 “복사 유도 방출에 의한 빛 증폭”을 의미합니다. 레이저 절단기 에서 이 증폭된 빛은 렌즈를 통해 전달되어 빔을 작고 강력한 핀 포인트에 집중시킵니다. 이 집속된 레이저 빔이 대상 물질의 표면에 닿으면 강한 열이 발생하여 물질을 자르거나 조각할 수 있습니다.

레이저 커터의 구성 요소

레이저 튜브(Laser Tube) : 기계의 심장이자 레이저가 생성되는 곳입니다. 유형과 응용 분야에 따라 CO2나 네오디뮴과 같은 다양한 가스나 매체를 사용하여 레이저를 생성할 수 있습니다.

거울과 렌즈 : 레이저 빔을 유도하여 재료 표면에 초점을 맞춥니다. 이러한 구성 요소의 품질과 보정은 절단의 정밀도와 품질에 중추적인 역할을 합니다.

커팅 베드 : 재료가 놓이는 플랫폼입니다. 일부 고급 침대는 레이저 헤드와 동시에 움직여 더욱 복잡한 패턴을 만들 수 있습니다.

제어 인터페이스 : 이를 통해 운영자는 기계를 관리하고, 매개변수를 설정하고, 설계를 입력할 수 있으며, 종종 세부 설계를 위해 컴퓨터 소프트웨어와 인터페이스할 수 있습니다.

레이저 절단은 어떻게 작동합니까?

레이저 절단기는 일반적으로 혼합 가스(가장 일반적으로 CO2) 로 채워진 유리관에서 생성되는 레이저 빔을 생성하는 것으로 시작됩니다 .

생성된 레이저 빔은 특별히 보정된 일련의 거울을 사용하여 재료를 향하게 됩니다.

빔은 거울을 통해 방향을 잡은 후 초점 렌즈를 통과합니다. 이 렌즈는 빔을 믿을 수 없을 정도로 미세한 지점으로 좁혀 에너지를 집중시킵니다. 빔이 가늘수록 정밀도와 절단력이 높아집니다.

집중된 레이저 빔이 재료 표면에 닿으면 강렬한 열이 재료를 기화하거나 녹여 절단을 만듭니다. 레이저의 속도, 출력, 초점은 재료와 원하는 결과에 따라 조정될 수 있습니다.

많은 레이저 절단 작업에서는 질소나 이산화탄소와 같은 보조 가스가 사용됩니다. 이 가스는 절단 부위에 불어져 잔해물이나 용융된 재료를 제거하여 보다 깨끗한 절단을 보장합니다.

레이저 절단의 장점

레이저 절단은 단순한 최첨단 기술이 아닙니다. 다양한 산업 분야에서 없어서는 안 될 수많은 장점을 제공합니다.

정밀도 및 정확성 : 가장 주목할만한 이점 중 하나는 매우 상세한 절단 및 조각을 달성할 수 있는 능력입니다. 이 수준의 세부 묘사는 다른 절단 방법으로는 거의 불가능합니다.
일관성 : 한번 설정되면 레이저 절단기는 동일한 조각을 반복해서 생산할 수 있어 대량 생산의 균일성을 보장합니다.
속도 : 전통적인 방법에 비해 레이저 절단은 특히 복잡한 디자인의 경우 더 빠른 경우가 많습니다.
유연성 : 금속부터 비금속까지, 두꺼운 재료부터 얇은 재료까지, 레이저 절단은 다양한 범위의 재료와 두께를 처리할 수 있습니다.
폐기물 감소 : 레이저 빔이 매우 정밀하게 초점을 맞추기 때문에 절단 주변에서 낭비되는 재료가 줄어듭니다.
낮은 유지 관리 및 비접촉식 : 레이저 절단기에는 재료와 직접 접촉하는 움직이는 부품이 적어 마모가 줄어듭니다. 이는 또한 재료가 오염될 가능성이 적다는 것을 의미합니다.
비용 효율성 : 시간이 지남에 따라 속도, 효율성 및 폐기물 감소로 인해 레이저 절단은 기존 방법보다 비용 효율성이 더 높은 것으로 입증될 수 있습니다.

레이저 절단을 사용해야 하는 경우

1. 디자인 평가

청사진이나 그림을 제시할 때 패턴의 복잡성을 예리하게 관찰하십시오. 레이저 절단은 다음을 사용하여 설계를 실행하는 데 탁월합니다.

섬세한 디테일: 디자인에 섬세하고 복잡한 패턴이 포함된 경우 레이저 절단이 필요한 정밀도를 제공합니다.
복잡한 모양: 다른 방법과 달리 레이저는 손상이나 부정확성을 유발하지 않고 복잡하고 좁은 곡선을 탐색할 수 있습니다.
작은 구멍: 레이저는 다른 절단 방법보다 직경이 매우 작은 구멍을 더 효과적으로 만들 수 있습니다.

2. 재료의 두께

얇은 두께에서 중간 두께까지: 레이저 절단은 너무 두껍지 않은 재료, 특히 세밀한 작업이 필요한 재료에 선호되는 선택입니다. 깨끗한 절단과 최소한의 낭비를 보장합니다.
최소 공차: 최소한의 재료 변형과 정밀한 공차를 요구하는 프로젝트의 경우 레이저 절단기가 이상적입니다.

3. 속도와 효율성

빠른 처리 시간이 우선이라면 레이저 절단이 최선의 방법일 수 있습니다. 물리적 도구가 없다는 것은 도구 전환이 없다는 것을 의미하므로 깊이나 세부 사항이 다양한 설계의 프로세스가 더 빨라집니다.

4. 재료 유형

레이저 절단기는 다재다능하지만 다음과 같은 특정 재료로 빛을 발합니다.

아크릴: 광택이 나며 후처리가 거의 또는 전혀 필요하지 않습니다.
얇은 금속: 중간 두께의 스테인리스 스틸이나 알루미늄과 같은 금속의 경우 레이저는 깨끗하고 버(burr) 없는 절단을 제공합니다.
목재: 특히 가장자리가 어두워지거나 세밀한 조각이 필요한 디자인에 적합합니다.

레이저 커터 유형

다양한 요구 사항과 재료에 맞는 여러 유형의 레이저 절단기가 있습니다 . 분석은 다음과 같습니다.

CO2 레이저 절단기

가장 일반적인 유형으로 목재, 플라스틱 및 일부 금속을 포함한 다양한 재료를 절단, 보링 및 조각하는 데 이상적입니다.

파이버 레이저 절단기

이는 주로 금속에 사용되며 속도, 정밀도 및 효율성으로 잘 알려져 있습니다.

크리스탈 레이저 커터

네오디뮴이 첨가된 이트륨 알루미늄 가닛(Nd:YAG) 및 네오디뮴이 첨가된 이트륨 오르토-바나데이트(Nd:YVO4)와 같은 결정을 활용하여 비금속과 금속을 모두 절단할 수 있습니다. 그러나 CO2 및 파이버 레이저에 비해 서비스 수명이 더 제한적입니다.

다이오드 레이저 절단기

주로 조각에 사용되며 성능은 떨어지지만 더 컴팩트하며 데스크탑 조각 장치에서 흔히 볼 수 있습니다.

녹색 레이저 절단기 :

다른 레이저에 비해 열 발생이 적기 때문에 열에 민감한 재료에 이상적인 특수 절단기입니다.

CNC 절단과 레이저 절단의 차이점

1. 작동원리

CNC 절단 : 이 공정에는 절단 도구를 사용하여 재료를 기계적으로 제거하는 작업이 포함됩니다. CNC 기계는 컴퓨터 프로그래밍에 의해 안내되어 높은 정확성과 반복성을 보장합니다.
레이저 절단 : 이름에서 알 수 있듯이 이 공정은 고강도 레이저 빔을 사용하여 재료를 녹이거나 태우거나 기화시킵니다. 이는 비접촉 방식으로, 공작물에 물리적인 도구가 닿지 않는다는 의미입니다.

2. 재료의 다양성

CNC 절단 : 매우 다재다능한 CNC 기계는 금속, 플라스틱, 목재, 폼 및 복합재를 포함한 광범위한 재료로 작업할 수 있습니다.
레이저 절단 : 레이저 절단기는 다재다능하지만 특정 두꺼운 금속이나 반사성 금속의 경우 제한될 수 있습니다. 그러나 목재, 플라스틱, 직물 및 일부 금속에 대한 정밀 작업에는 탁월합니다.

3. 마감 품질

CNC 절단 : 특히 올바른 절단 도구를 사용할 때 부드러운 마무리를 제공합니다. 단, 공구 흔적이 있을 수 있습니다.
레이저 절단 : 가장자리가 매끄럽고 매우 깔끔한 절단을 제공합니다. 열로 인해 가장자리가 약간 광택이 나거나 둥글게 나타날 수 있습니다. 특히 아크릴의 경우 더욱 그렇습니다.

4. 속도와 효율성

CNC 절단 : 일반적으로 두꺼운 재료를 처리하거나 깊은 조각 작업을 수행할 때 더 빠릅니다.
레이저 절단 : 비접촉식 특성으로 인해 얇은 재료와 복잡한 패턴의 경우 더 빠른 경우가 많습니다.

5. 운영 비용

CNC 절단 : 마모 후 공구 교체가 필요하여 운영 비용이 추가됩니다.
레이저 절단 : 물리적 도구가 없다는 것은 마모 및 파손 비용이 없다는 것을 의미합니다. 그러나 고강도 레이저의 전력 소비는 상당할 수 있습니다.

6. 설계 복잡성

CNC 커팅 : 복잡한 3D 디자인 및 깊은 조각에 적합합니다.

결론

CNC 절단은 다양한 재료와 디자인에 대한 다양성과 적응성을 제공하면서 전통적인 가공이 얼마나 멀리 왔는지를 보여주는 증거입니다. 반면, 레이저 절단은 기술 발전의 정점을 나타내며 특히 복잡한 디자인과 얇은 재료에 대해 비교할 수 없는 정확성을 제공합니다.

두 방법 모두 고유한 장점이 있지만 가장 적합한 절단 기술을 선택하려면 각 프로젝트의 요구 사항을 평가하는 것이 중요합니다.

CNC 절단 또는 레이저 절단 프로젝트를 소싱하는 데 문제가 있는 경우 당사에 문의하여 도움을 받으십시오.