레이저 절단에 가장 적합한 재료 7가지 | 완벽 가이드

레이저 절단 재료는 레이저로 절단, 스코어링 또는 조각할 수 있는 시트 및 롤 형태입니다. 목표는 고객의 모서리 마감, 공차 및 안전 요구 사항을 충족하는 것입니다. 저희 회사는 이러한 요구 사항을 충족하는 데 주력하고 있습니다. 프로토타입 서비스. 레이저 절단은 빠르고 반복 가능한 부품을 제작하는 데 있어 핵심적인 공정입니다. 시제품 제작 시, 외관을 기준으로 재료를 선택하지 않습니다. 깔끔하게 절단되고, 안정적이며, 안전한 재료를 선택합니다. 이 가이드에서는 레이저 절단 재료와 재료 선택을 위한 실용적인 규칙을 다룹니다. 이를 통해 재료를 더 빠르게 선택하고 재작업을 줄일 수 있습니다.

레이저 절단 재료란 무엇인가요?

레이저 절단에 사용되는 재료는 우리가 제어할 수 있는 방식으로 레이저 에너지를 흡수합니다. 덕분에 절단면이 깨끗하고 예측 가능합니다. 재료가 "적합"하다고 판단되려면 절단 품질, 안정성, 안전성이라는 세 가지 기준을 모두 충족해야 합니다. 잘못된 재료를 선택하면 흔히 발생하는 문제들을 경험하게 됩니다. 절단면이 타거나 녹을 수 있고, 부품이 변형될 수도 있습니다. 절단 폭(커프)이 고르지 않게 될 수도 있으며, 유해한 연기가 발생할 위험도 있습니다. 시제품 제작 과정에서 이러한 문제들은 두 배의 시간 손실을 초래합니다. 첫 번째는 절단 과정에서, 두 번째는 수정 작업(샌딩, 세척, 재절단, 조립 수정 등)에 소요됩니다.

좋은 재료를 선택하면 숨겨진 비용도 절감할 수 있습니다. 판재 한 장으로 더 많은 부품을 생산할 수 있고 불량품 발생률도 줄어듭니다. 조립 과정의 일관성도 향상됩니다. 그렇기 때문에 저희는 레이저 절단 작업을 시작할 때 항상 재료 검사를 먼저 진행합니다. 속도나 가격에 대해 논의하기 전에 반드시 이 과정을 거칩니다.

재료가 레이저와 상호작용하는 방식

재료가 레이저 파장을 흡수할 때 절단이 잘 됩니다. 흡수된 에너지는 절단 경로를 따라 제어된 용융, 기화 또는 연소로 전환됩니다. 재료가 에너지를 너무 많이 반사하면 절단면이 불안정해집니다. 또한 열이 너무 빨리 확산되는 경우에도 불안정해집니다. 예를 들어, 일부 금속은 절단면에서 열을 바깥쪽으로 발산합니다. 이로 인해 더 많은 출력이 필요하고 절단면 가장자리에 거스러미가 생길 수 있습니다. 일부 플라스틱은 연화되어 절단면으로 다시 흘러들어갑니다. 이로 인해 날카로운 절단면 대신 끈적거리는 절단면이 생깁니다.

실제로 우리는 먼저 몇 가지 특성을 확인합니다. 밀도와 내부 일관성은 절단면의 예측 가능성에 영향을 미칩니다. 첨가제, 충전재, 코팅 및 접착층은 연기, 잔류물 및 절단면 색상에 영향을 줍니다. 이것이 바로 서로 다른 공급업체에서 생산된 "유사한" 두 장의 판재가 매우 다르게 작용하는 이유입니다.

저희도 마찬가지입니다 레이저 소스와 일치시키세요 작업에 따라 CO2 레이저는 목재, 아크릴, 종이, 직물 등 다양한 비금속 재료에 주로 사용됩니다. 이러한 재료들은 에너지를 잘 흡수하여 깔끔한 절단면을 만들어냅니다. 파이버 레이저는 금속에 주로 사용됩니다. 금속에 에너지가 더 효과적으로 전달되기 때문입니다. 다이오드 레이저는 특정 비금속 재료에 효과적일 수 있지만, 투명한 재료나 일부 마감재는 레이저 파장과 표면 상태에 따라 다르게 반응할 수 있습니다.

레이저 절단 재료의 주요 유형

레이저 절단 재료에는 시제품 제작 및 제조에 일반적으로 사용되는 7가지 주요 유형이 있습니다.

목재 시트(합판/MDF)

목재는 유기 소재로 절단성이 우수합니다. 하지만 절단 결과는 내부에 사용된 수지와 접착제에 따라 달라집니다. 합판과 MDF는 시제품 제작에 널리 사용됩니다. 가격이 저렴하고 구하기 쉬우며 절단 속도도 빠릅니다. 지그, 건축 모형, 템플릿, 고정 장치 등에 적합합니다. 하지만 연기 냄새가 전혀 나지 않아야 하거나 식품 안전 기준을 충족하는 부품이 필요한 경우에는 적합하지 않습니다. 또한 실외에서 사용하려면 별도의 마감 처리가 필요합니다. 접착제가 레이저 절단에 적합하지 않은 경우, 합판은 불완전한 절단이나 심한 그을음 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.

저희 공방에서는 목재 선택을 "목재 종류" 문제가 아니라 "판재 품질" 문제로 봅니다. 매끄러운 MDF는 품질이 예측 가능합니다. 합판은 안정적인 무늬목 층과 적절한 접착제가 필요합니다. 에어 인테이크와 마스킹 테이프를 사용하면 깔끔한 모서리와 지저분한 모서리 사이의 차이를 만들 수 있습니다.

아크릴(주조/압출)

아크릴(PMMA)은 깔끔하고 매끄러운 모서리를 만들 수 있는 플라스틱입니다. 간판, 조명 커버, 디스플레이 부품 및 장식 패널에 널리 사용되는 소재입니다. 주조 아크릴은 일반적으로 절단면이 더 균일하고 모서리 마감도 더 깔끔합니다. 압출 아크릴은 응력으로 인한 모서리 문제가 발생할 가능성이 더 높으며, 속도와 출력의 균형을 다르게 조정해야 할 수도 있습니다. 아크릴은 충격에 견뎌야 하는 꽉 끼는 스냅핏 부품에는 적합하지 않으며, 고온에서도 잘 작동하지 않습니다.

아크릴 절단 시에는 힘보다 열 제어가 훨씬 중요합니다. 너무 강한 힘이나 느린 속도는 흐릿함과 기포를 발생시킬 수 있으며, 열영향부도 넓어지게 합니다. 또한, 적절한 환기가 필수적입니다. 절단 과정이 제대로 관리되지 않으면 유해한 연기가 발생하거나 화염이 솟아오를 수 있으므로 주의해야 합니다.

금속 (강철/스테인리스/알루미늄)

레이저 절단은 정밀한 형상과 반복 생산 가능한 부품을 얻기 위해 금속 가공에 자주 사용됩니다. 강철, 스테인리스강, 알루미늄이 주로 사용되며, 브래킷, 케이스, 프레임, 패널 등에 활용됩니다. 최적의 금속 선택은 절단 후 가공 과정(굽힘, 용접, 마감, 부식 방지 등)에 따라 달라집니다. 스테인리스강은 내식성이 뛰어나고, 연강은 비용 효율적인 구조 부품에 적합합니다. 알루미늄은 경량 설계에 적합하지만, 절단면의 슬래그 발생이나 레이저 반사에 민감할 수 있습니다.

금속 절단 품질은 보조 가스, 초점 위치 및 안정적인 이송 속도에 따라 달라집니다. 산소는 특정 강재의 절단 속도를 높일 수 있습니다. 질소는 스테인리스강과 알루미늄의 산화를 줄이는 데 자주 사용됩니다. 당사는 코팅이나 용접과 같은 후속 공정을 고려하여 절단면의 상태를 계획합니다.

가죽

가죽은 유연한 소재로 레이저 커팅 시 찢어짐이 없습니다. 지갑, 태그, 패치, 스트랩 등에 널리 사용되며, 이러한 제품에는 깔끔한 마감이 중요합니다. 가죽은 냄새나 연기 잔여물이 허용되지 않는 경우나 엄격한 공기질 기준을 충족해야 하는 제품에는 적합하지 않을 수 있습니다. 일부 가죽과 마감재는 심한 연기를 발생시키거나 가장자리 색상이 고르지 않게 나타날 수 있습니다.

저희는 가죽을 "소재와 마감"의 조합으로 봅니다. 천연 가죽과 코팅 가죽은 특성이 다르고, 인조 가죽은 핵심 폴리머 종류에 따라 차이가 큽니다. 작은 부분을 테스트해 보는 것이 추측하는 것보다 훨씬 빠릅니다.

섬유(천연/합성)

레이저를 이용하면 직물을 매우 빠르게 절단할 수 있습니다. 일부 합성 섬유의 경우, 이 과정에서 절단면이 밀봉되기도 합니다. 면, 양모 및 기타 천연 섬유는 깔끔하게 절단되지만, 합성 섬유는 절단면에서 녹거나 달라붙을 수 있습니다. 직물은 템플릿, 개스킷 및 섬유 제품 패턴 제작에 적합한 소재입니다. 하지만 열에 매우 민감한 소재에는 적합하지 않으며, 절단면이 깔끔하게 나오지 않을 경우 화재가 발생할 수 있는 미세한 경계선 때문에 사용하기에 적합하지 않을 수 있습니다.

섬유 가공의 경우, 제어해야 할 주요 요소는 출력 밀도와 속도입니다. 공기 보조 장치는 원단을 들어 올리지 않고 연기를 제거할 수 있도록 조정해야 합니다. 또한 절단 과정에서 움직일 수 있는 작은 조각들이 생기지 않도록 부품 배치를 계획합니다.

종이/판지

종이 재질은 레이저 에너지를 잘 흡수하고 절단 속도가 빠릅니다. 골판지나 마분지는 포장 프로토타입, 템플릿, 빠른 목업 제작에 적합합니다. 하지만 가장자리 변색이 전혀 없어야 하는 경우에는 적합하지 않습니다. 또한, 디자인이 움직일 수 있는 작은 조각들로 구성되는 경우에도 적합하지 않습니다. 종이는 레이저 설정이 너무 강할 경우 쉽게 불이 붙을 수 있으므로 화재 위험도 있습니다.

깔끔한 결과를 얻기 위해 낮은 출력과 높은 속도를 사용합니다. 또한 재료를 안정적으로 고정하는 방법을 사용합니다. 목표는 재료를 완전히 절단하는 것이지, 가장자리를 "태우는" 것이 아닙니다. 작은 테스트 그리드를 사용하면 재료 낭비를 크게 줄일 수 있습니다.

고무 (레이저 안전 등급)

고무는 스탬프, 패드 및 일부 유연한 부품에 사용됩니다. 하지만 신중하게 선택해야 합니다. 레이저 가공에 안전한 등급의 고무만 사용해야 합니다. 고무에서 발생하는 증기가 강할 수 있으므로 환기가 필수적입니다. 고무의 성분을 알 수 없는 경우에는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 할로겐이나 기타 유해한 첨가제가 함유된 고무도 사용하지 않아야 합니다. 고무처럼 보이는 일부 시트는 실제로 PVC를 기반으로 만들어졌는데, 이러한 재질은 절대 레이저 가공해서는 안 됩니다.

고무 소재를 적절하게 선택하면 레이저 절단으로 정밀한 디테일을 구현할 수 있습니다. 이는 기계식 절단으로는 어려운 부분입니다. 핵심은 연기 발생을 최소화하고, 잔여물 축적을 방지하며, 레이저 광학 장치를 깨끗하게 유지하는 것입니다.

추가 자료: 레이저 커팅 플라스틱 | 재료, 팁 및 서비스

프로젝트에 적합한 자재를 선택하는 방법

재료 선택은 목표에서 시작됩니다. 절단면의 외관이 우선이라면 깔끔하게 절단되는 재료를 선호합니다. 기능이 우선이라면 기계적 특성과 이후 공정(굽힘 등)에 중점을 둡니다. 또한 "실제 작업 환경"도 고려해야 합니다. 판재를 일정한 품질로 구할 수 있습니까? 필요한 두께로 공급됩니까? 절단 중이나 절단 후에 변형이 발생하지는 않습니까? 시제품은 재료 이론뿐 아니라 자재 수급 및 품질 문제로 인해 실패하는 경우가 많습니다.

저희가 사용하는 간단한 체크리스트는 다음과 같습니다.

• 엣지 요구 사항: 광택 처리, 무광 처리, 도색 준비 완료 또는 용접 준비 완료
• 허용 오차 요구 사항: 헐렁한 핏, 꽉 끼는 핏, 또는 정렬이 중요한 핏
• 환경: 실내, 실외 자외선, 습도, 온도
• 안전: 유해 가스, 화재 위험, 알 수 없는 첨가물
• 후속 단계: 굽힘, 접착, 코팅, 조립

도면을 보내주실 때 위 사항들을 알려주시면 견적을 더 빨리 내드릴 수 있습니다. 이를 통해 고객님의 디자인과 시공 과정에 맞는 자재를 제안해 드릴 수 있습니다.

절단 품질에 영향을 미치는 두께 및 설계 규칙

두께는 모든 것을 바꿉니다. 에너지 요구량과 열 흐름에 영향을 미치죠. 두꺼운 재료는 일반적으로 더 많은 전력과 더 느린 속도를 필요로 합니다. 또한 초점과 보조 가스를 더욱 정밀하게 제어해야 합니다. 하지만 품질 문제의 많은 부분은 두께뿐만 아니라 설계 세부 사항에서 비롯됩니다. 아주 작은 구멍, 날카로운 내부 모서리, 얇은 브릿지는 과열되어 변형을 일으킬 수 있습니다. 부품 간 간격이 좁으면 국부적인 열 축적이 발생하여 절삭 폭이 변동하고 가장자리 변색이 심해질 수 있습니다.

레이저 절단 결과를 향상시키려면 몇 가지 습관을 들이는 것이 좋습니다. 작은 형상은 재료 두께에 맞춰 현실적으로 설계하십시오. 절단 중 파손될 수 있는 너무 얇은 탭은 피하십시오. 금속의 경우, 버(burr)의 방향을 미리 계획하십시오. 코팅이나 용접을 위해 모서리에 산화물이 없어야 하는지 고려하십시오. 목재나 종이의 경우, 모서리의 미세한 색상 변화를 예상하고, 모서리를 밀봉하거나 마감 처리할지 결정하십시오.

확신이 서지 않는다면, 간단한 테스트용 종이를 사용해 보는 것이 가장 안전한 방법입니다. 가장 작은 구멍과 가장 좁은 곡선으로 이루어진 작은 종이 조각을 사용해 보면 실제 한계를 확인할 수 있습니다. 일반적인 가이드보다 훨씬 빠르게 결과를 알 수 있습니다.

피해야 할 물질과 더 안전한 대안

일부 재료는 레이저 절단에 적합하지 않습니다. 유해 가스를 방출하거나, 쉽게 발화하거나, 장비를 손상시킬 수 있기 때문입니다. 당사는 염소를 함유한 PVC 또는 비닐 소재는 레이저 가공하지 않습니다. 이러한 소재는 독성 및 부식성 가스를 방출할 수 있으며, 이는 작업자와 장비 모두에 해로울 수 있습니다. 또한, 재질을 알 수 없는 "고무" 시트도 사용하지 않습니다. 많은 고무 시트가 PVC를 기반으로 합니다. 일부 폼 및 플라스틱은 녹거나, 발화하거나, 유해 가스를 방출할 수 있습니다. 코팅된 재료 역시 코팅의 화학적 성분을 알 수 없는 경우 위험할 수 있습니다.

디자인에 사용이 제한된 소재가 사용된 경우, 가장 좋은 방법은 소재를 바꾸는 것입니다. 레이저 절단에는 폴리카보네이트 대신 아크릴이 흔히 사용됩니다. PET 기반 시트는 일부 비닐 계열 플라스틱을 대체할 수 있습니다. 레이저에 안전한 고무 재질은 안전성이 의심스러운 스탬프 고무를 대체할 수 있습니다. 핵심은 기능은 유지하면서 안전 위험을 제거하는 것입니다.

결론

레이저 절단 재료는 단순히 "레이저로 절단할 수 있는 것"이 아닙니다. 깔끔하게 절단되고, 안정적이며, 적절한 공정을 거치면 안전한 재료입니다. 저희는 레이저 커터 서비스, 저희는 고객의 목표와 재료의 특성을 고려하여 재료를 선택합니다. 이러한 접근 방식은 재작업을 줄이고 시제품 제작 주기를 단축합니다. 도면을 보내시기 전에 재료 등급, 두께, 모서리 가공 요구 사항 및 후속 공정을 확인해 주십시오. 이것이 첫 시도에 깔끔한 결과물을 얻는 가장 간단한 방법입니다.

자주 묻는 질문

레이저 절단에 일반적으로 사용되는 재료는 무엇입니까?

가장 흔하게 사용되는 재료는 목재(합판/MDF), 아크릴, 금속입니다. 종이, 판지, 일부 직물도 많이 사용됩니다. 이러한 재료들은 판 형태로 쉽게 구할 수 있고 재단도 비교적 간편합니다.

합판이 때때로 잘 잘리지 않는 이유는 무엇일까요?

합판은 접착제, 빈 공간 또는 옹이가 열에 제대로 반응하지 않으면 절단면이 좋지 않습니다. 단순히 "합판"이라는 라벨만 붙어 있는 것보다 판재의 품질과 접착제 종류가 절단면에 더 큰 영향을 미치는 경우가 많습니다. 레이저 가공용 합판은 일반적으로 품질이 더 예측 가능합니다.

모든 레이저 장비로 투명 아크릴을 절단할 수 있나요?

투명 아크릴 절단은 레이저 종류에 따라 다릅니다. 일반적으로 CO2 레이저 시스템은 아크릴 절단에 적합합니다. 다른 종류의 레이저는 투명 소재 절단에 어려움을 겪거나 다른 설정이 필요할 수 있습니다.

레이저 절단을 절대 해서는 안 되는 재료는 무엇일까요?

염소를 사용하여 PVC나 비닐을 레이저 절단해서는 안 됩니다. 염소는 독성이 있고 부식성이 강한 가스를 방출할 수 있습니다. 또한, 출처를 알 수 없는 플라스틱이나 특정 발포 소재도 사전에 확인하지 않고 사용하면 위험할 수 있습니다.

아크릴, MDF, 금속 중에서 어떻게 선택해야 할까요?

시각적 선명도를 원하시면 아크릴을 선택하세요. 비용과 제작 속도를 원하시면 MDF를 선택하세요. 강도와 기능성을 원하시면 금속을 선택하세요. 벤딩이나 코팅과 같은 후속 공정도 선택에 영향을 미칠 수 있습니다.