강판 절단: 화염, 플라즈마 및 레이저 비교

세 가지 방법을 한눈에

	화염(산소-연료)	플라즈마	레이저
실용 두께	~5 mm에서 300 mm+	~1 mm에서 50 mm(품질을 낮추면 그 이상)	~0.5 mm에서 25 mm(강재, 파이버 레이저는 더 높은 쪽으로 확대 중)
절단 품질	보통; 슬래그, 더 넓은 절단 폭	양호; 약간의 베벨, 극단에서는 드로스	우수; 좁은 절단 폭, 최소한의 드로스
정밀도	세 가지 중 가장 낮음	중간	가장 높음 — 작은 구멍, 미세한 디테일
속도	느리지만, 두꺼운 강판에서는 비할 데 없음	얇은/중간 두께에서 빠름	얇은 강판에서 가장 빠름
HAZ 폭	가장 넓음	중간	가장 좁음
비용 구성	가장 낮은 설비 투자; 가스 비용	중간	가장 높은 설비 투자, 얇은 작업에서는 낮은 운용 비용

이 범위는 일반적인 산업 장비의 지표이며 절대적인 한계가 아닙니다 — 기계 등급에 따라 상당히 달라집니다.

열영향부와 모서리 경도

세 가지 모두 열 절단입니다: 모서리는 변태 온도 이상으로 가열되고 차가운 강판에 접해 자체 담금질됩니다. 그 결과:

• 경화 가능한 강재(4140, 내마모 강판, 고장력 등급)에서는 절단 모서리가 상당히 경화될 수 있습니다 — 때로는 강의 최대 경도에 가깝게 — 일반적으로 수분의 수 mm에서 수 mm 깊이의 층에서 나타나며, 화염 절단에서 가장 넓습니다.
• 경화된 모서리는 이후 공정에서의 균열 위험입니다: 화염 절단된 단단한 모서리에 배치된 굽힘부, 또는 준비 없이 그 위에 만든 용접부는 그 균열을 물려받습니다. 중요한 작업에 대한 표준 관행은 모서리를 기계 가공하거나 연삭하여 되돌리거나, 절단 모서리가 굽힘/용접 전에 다듬어지도록 제작 순서를 지정하는 것입니다.
• 연강과 구조용 강재에서는 HAZ가 기계적으로 더 가벼운 소식이지만, 화염 절단 모서리에는 여전히 슬래그, 얇은 산화층, 그리고 탄소 농화 가능성이 남아 있습니다 — 건전한 접합을 위해 용접 전에 제거하십시오.

두꺼운 강판 주의 사항

• 화염 절단은 약 50 mm 이상에서 기본 방법으로 남아 있습니다. 두껍고 경화 가능한 강판을 절단하기 전 예열하면 모서리 균열이 줄어듭니다; 느리고 올바른 이동 속도가 순수한 출력보다 중요합니다 — 끌리는 절단은 깊은 홈과 많은 슬래그를 남깁니다.
• 두꺼운 강판의 피어싱 지점은 손상을 집중시킵니다; 모서리에서 절단을 시작하거나 스크랩 영역에 리드인을 사용하십시오, 피할 수 있다면 완성면에 피어싱하지 마십시오.
• 두꺼운 부품은 자연 냉각시키십시오 — 뜨거운 절단 모서리를 물로 담금질하면 경화 균열을 유발합니다.

내마모 강판 주의 사항

내마모 강판(NM/AR 등급)은 일반적으로 세 가지 방법 모두로 절단되지만, 조정을 거칩니다: 제조사는 일반적으로 같은 두께의 연강에 비해 절단 속도를 낮출 것을 권장하고, 두껍거나 경도가 높은 강판에서는 예열할 것을 권장하며, 지연 모서리 균열에 주의를 기울일 것을 권장합니다 — 모서리가 경화되고 응력이 높았다면 절단 후 수 시간이 지나 부품에 균열이 생길 수 있으므로, 검사와 모든 굽힘 작업은 대기 기간을 존중해야 하며, 굽힘이나 용접이 예정된 모서리는 연삭해야 합니다. 플라즈마와 레이저는 HAZ가 더 좁아, 절단 모서리를 추가로 가공할 경우 선호됩니다.

선택

얇고 정밀한 작업은 레이저로, 일반적인 제작 두께는 플라즈마로, 두꺼운 단면은 화염으로 갑니다. 정직한 비교에는 항상 후속 공정이 포함됩니다: 가장 저렴한 절단은 그 부품에 다음에 일어날 일에 대해 모서리 보수 작업이 가장 적게 필요한 절단입니다.