효율적이고 환경 친화적인 청소 방법으로서,레이저 세척 기술레이저 세척 기술은 기존의 화학 세척 및 기계적 세척 방식을 점차 대체하고 있습니다. 국가 차원의 환경 보호 규제 강화와 산업 제조 분야에서 세척 품질 및 효율성 향상에 대한 지속적인 요구로 인해 레이저 세척 기술에 대한 시장 수요가 급증하고 있습니다. 주요 제조업 국가인 중국은 거대한 산업 기반을 보유하고 있어 레이저 세척 기술이 널리 적용될 수 있는 충분한 여지를 제공합니다. 항공우주, 철도, 자동차 제조, 금형 제조 등 다양한 산업 분야에서 레이저 세척 기술이 이미 널리 사용되고 있으며, 점차 다른 산업 분야로 확대되고 있습니다.
공작물 표면 세척 기술은 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 기존의 세척 방법은 주로 접촉식 세척으로, 세척 대상 표면에 기계적 힘을 가하여 표면을 손상시키거나 세척액이 표면에 달라붙어 제거되지 않고 2차 오염을 유발하는 문제가 있습니다. 오늘날 친환경 산업 육성이 중요시되는 추세인 만큼, 레이저 세척은 이러한 문제에 대한 최적의 해결책으로 떠오르고 있습니다. 레이저 세척은 비마모성 및 비접촉성이라는 장점을 통해 이러한 문제들을 해결합니다. 레이저 세척 장비는 다양한 재질의 물체 세척에 적합하며, 가장 신뢰할 수 있고 효과적인 세척 방법으로 인정받고 있습니다.
레이저 세척원칙
레이저 세척은 세척 대상물의 특정 부위에 고에너지 밀도의 레이저 빔을 조사하여 오염층과 기판에 레이저가 흡수되도록 하는 기술입니다. 레이저 빔은 광분해 및 증발과 같은 과정을 통해 오염물질과 기판 사이의 접착력을 약화시켜 오염물질을 표면에서 제거함으로써 세척 효과를 얻습니다. 이 방법은 대상물 자체에는 손상을 주지 않습니다.
그림 1: 레이저 세척의 개략도.
레이저 세척 분야에서 광섬유 레이저는 초고효율 광전 변환, 우수한 빔 품질, 안정적인 성능 및 지속 가능한 개발 덕분에 레이저 세척 광원 중 최고의 자리를 차지했습니다. 광섬유 레이저는 펄스형 광섬유 레이저와 연속형 광섬유 레이저의 두 가지 유형으로 나뉘며, 각각 거시적 재료 가공과 정밀 재료 가공 분야에서 시장을 선도하고 있습니다.
그림 2: 펄스형 광섬유 레이저 구조.
펄스형 파이버 레이저와 연속형 파이버 레이저를 이용한 세척 적용 비교
새롭게 떠오르는 레이저 세척 분야에서 많은 사람들이 시중에 나와 있는 펄스 레이저와 연속 레이저 중 어떤 것을 선택해야 할지 혼란스러워할 수 있습니다. 펄스 파이버 레이저와 연속 파이버 레이저 중 어떤 것을 선택해야 할까요? 본 연구에서는 두 가지 종류의 레이저를 사용하여 두 가지 재료 표면의 페인트 제거 실험을 진행하고, 최적의 레이저 세척 매개변수와 최적화된 세척 효과를 비교 분석합니다.
현미경 관찰 결과, 고출력 연속 파이버 레이저로 가공된 판금에서 재용융 현상이 관찰되었다. MOPA 펄스 파이버 레이저로 강재를 가공한 경우, 모재는 약간의 손상만 입고 모재의 조직이 유지되는 반면, 연속 파이버 레이저로 가공한 경우에는 심각한 손상과 용융물이 발생하였다.
MOPA 펄스형 파이버 레이저(왼쪽) CW 파이버 레이저(오른쪽)
펄스형 파이버 레이저(왼쪽) 연속형 파이버 레이저(오른쪽)
위의 비교에서 알 수 있듯이, 연속파 파이버 레이저는 높은 열 입력으로 인해 기판의 변색 및 변형을 쉽게 유발할 수 있습니다. 기판 손상에 대한 요구 조건이 높지 않고 세척 대상 물질의 두께가 얇은 경우에는 이러한 유형의 레이저를 광원으로 사용할 수 있습니다. 펄스형 파이버 레이저는 높은 피크 에너지와 높은 반복 주파수의 펄스를 이용하여 재료에 작용하고, 세척 대상 물질을 순간적으로 기화시키고 진동시켜 벗겨냅니다. 열 영향이 적고 호환성이 높으며 정밀도가 높아 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 기판의 특성을 파괴하는 것도 가능합니다.
결론적으로, 높은 정밀도가 요구되는 경우 기판의 온도 상승을 엄격하게 제어해야 하며, 도장된 알루미늄이나 금형강과 같이 기판 손상이 최소화되어야 하는 응용 분야에서는 펄스 파이버 레이저를 선택하는 것이 좋습니다. 반면, 대형 고강도 알루미늄 합금 소재, 원형 파이프 등과 같이 크기가 크고 열 방출이 빠르며 기판 손상에 대한 요구 조건이 낮은 경우에는 연속 파이버 레이저를 선택할 수 있습니다.
In 레이저 세척세척 요구 사항을 충족하면서 기판 손상을 최소화하기 위해서는 재료 조건을 종합적으로 고려해야 합니다. 실제 작업 조건에 따라 적절한 레이저 광원을 선택하는 것이 매우 중요합니다.
레이저 세척 기술이 대규모로 상용화되려면 새로운 기술과 공정의 혁신이 필수적입니다. 메이븐은 앞으로도 ‘레이저 플러스’라는 포지셔닝을 고수하며, 안정적인 발전 속도를 유지하고, 핵심 레이저 광원 기술을 심화하는 데 주력하여, 핵심 레이저 소재 및 부품 관련 주요 문제 해결에 집중함으로써 첨단 제조 산업에 필요한 동력을 제공할 것입니다.
게시 시간: 2024년 5월 7일
