플라즈마는 채널사인 가공용으로 활용도가 높아지고 있다. 장비를 선택하는데 있어 가공 결과가 깔끔하게 나오는지 중단없이 원활한 가공이 이뤄지는지 살펴보는 게 중요하다.
채널사인 가공용으로 사용 확산 추세
원활한 가공 여부 및 결과 점검 필요
핵심 부품 및 공급사 신뢰도 파악도 중요
바야흐로 플렉스 사인의 시대가 가고 입체사인의 시대가 도래하고 있다. 실사출력이라는 매커니즘에 대한 의존도가 컸던 플렉스 사인과 달리 입체사인은 ‘자르거나’, ‘다듬거나’, ‘깎아내는’ 공정이 필요한 사인이다. 그러나 이같은 공정들은 수작업으로 하기엔 다소 까다로운 부분. 따라서 입체사인의 바람이 거세지고 있는 요즘, 관련 가공 장비의 필요성이 높아지고 있다.
특히, 여러 장비 가운데 CNC라우터나 레이저 커팅기, 플라즈마 등은 사인 제작의 필수 장비라는 인식이 확산되고 있는 추세다.
이에 따라 이들 장비의 첫 도입이나 추가 구입을 고려하고 있는 잠재 구매 고객들이 증가하고 있는 상황. 또 이와 더불어 관련 장비 공급사의 수도 늘고있어 장비 선택의 폭이 보다 확대되고 있다.
이에 장비 선택시 점검해야 할 필수 요소는 무엇인가 살펴보는 지면을 마련했다. 이번호에는 이 연재의 끝으로 플라즈마 절단기의 구매 포인트를 살펴본다.
◆플라즈마 절단 원리 및 종류
플라즈마 절단기는 플라즈마라는 제 4의 물질을 응용해 비철금속을 절단하는데 사용하는 장비를 말한다. 고체, 액체, 기체 세가지로 구분되는 물질은 공기중에서 각각 물, 얼음, 수증기의 형태로 존재한다. 이 가운데 기체가 공기중에서는 가장 고온에서 존재하는 물질인데, 여기에 더 높은 열을 가하면 수소와 산소가 이온 상태가 되며 이 이온화 과정에서 발생하는 가스가 바로 플라즈마다.
물리적인 방법을 통해 플라즈마를 수축시켜 최고 온도가 약 2만~3만 정도까지 이르게 할 수 있으며, 이같은 고온의 플라즈마 가스를 소재의 가공면에 닿게 해 국부적으로 녹이고 고압가스로 불어내 소재를 절단한다.
플라즈마 절단기는 절단 원리나 사용 기체에 따라 그 종류도 다양하다.
특수 분야에서 두꺼운 소재를 절단하는데 사용하는 산화철 용입절단법, 질소를 사용한 질소 플라즈마 절단기, 알곤을 매개 가스로 사용하는 가스 플라즈마 절단기, 압축공기를 매개체로 이용하는 에어 플라즈마 절단기 등이 있으며, 이밖에도 많은 종류가 있다.
◆장비 선택시 중요한 기준
플라즈마의 원리와 종류를 파악했다면 여러 장비 가운데 어떤 것을 선택해야 할지 기준을 정립해야 한다.
먼저 가공 용도 및 주로 가공할 소재의 두께를 결정해야 한다. 업계에서는 채널사인 소재 가공 용으로 많이 활용하는 편이며, 가공 소재의 평균 두께는 2T~5T 정도다.
절단 속도나 소재 두께는 레이저 커팅기와 마찬가지로 출력량이 좌우하는데, 사인 업종에서는 60A 정도의 출력이 무난한 편이며, 이는 스테인리스를 기준으로 10T~12T까지 절단이 가능하다.
지금까지 상용되는 최대 용량은 1000A 이상으로 스테인리스 18T까지 절단이 가능한 것으로 알려지고 있지만 일반적으로 사인 업계에서는 박판의 소재 사용 빈도가 높기 때문에 고출력 장비를 사용하는 일은 드물다.
가공 용도와 소재 두께를 결정한 다음에는 핵심 부품에 대한 점검이 필요하다.
플라즈마의 핵심 부품으로는 전원 공급 장치, 아크 선단 회로, 토치 등을 꼽을 수 있다. 특히, 이가운데 소모될 수 있는 노즐과 전기를 보호하는 역할을 하며, 동시에 이들 장치로부터 물이나 가스를 냉각시켜주는 기능을 제공하는 토치를 살펴보는 것이 중요하다.
토치의 성능은 육안으로 구분하기는 힘들기 때문에 회사의 신뢰도로 평가하는 경우가 보통. 국내에서도 토치를 생산하는 곳이 일부 있으나 미국의 하이퍼썸社의 제품이 가공의 안정성 면에서 높게 평가되고 있다.
핵심 부품과 함께 장비의 성능을 꼼꼼히 따져보는 것도 중요한 일. 장비 성능을 점검할 때는 플라즈마에서 주로 발생하는 문제점들을 감안해보면 된다. 예를 들어 플라즈마는 고온 고압의 가스로 절단한다는 특성이 있어 장비 동작시 소재가 플라즈마 열을 흡수하면서 소재의 미세한 굴곡이 발생할 수 있다.
이같이 소재의 변형이 발생할 경우 장비가 동작을 멈추는 등 가공이 원활하지 않은 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이를 자동으로 조절해주는 장치가 있어 원활한 가공이 이뤄지는지 따져보는 것이 좋다.
이밖에도 이송축과 소재의 충돌빈도, 가공면의 깔끔한 정도, 흄 발생량 등도 함께 점검해 볼 필요가 있다.
하지만 무엇보다 단순 공구가 아닌 장비를 선택하는 일인만큼 회사의 신뢰도를 따져 봐 꾸준한 사후관리가 가능한지 여부도 판단해야 한다.
한편, 최근 업계에서도 CNC 복합기, 워터 플라즈마와 같은 다양한 종류의 장비들이 소개되고 있다. 이같이 특색있는 장비들도 함께 살펴보고, 자신의 작업 용도와 작업장의 특성에 맞는 장비를 선택하도록 하자.
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