산업용 레이저 세척은 고체 표면에 레이저 빔을 조사하여 레이저를 이용해 불필요한 물질을 제거하는 공정입니다. 최근 몇 년 동안 파이버 레이저 소스의 가격이 급격히 하락하면서, 레이저를 이용한 효율적인 세척을 지원하는 레이저 세척기가 사출 성형 공정 세척, 기름이나 그리스 등의 얇은 막이나 표면 제거 등 더욱 광범위한 시장 수요와 응용 분야에 대응하고 있습니다. 이 글에서는 다음과 같은 내용을 다룹니다.
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레이저 세척 공정.
1980년대 과학자들은 고농축 레이저 에너지로 금속의 녹슨 표면을 조사하면 조사된 물질이 진동, 용융, 승화, 연소와 같은 복잡한 물리적, 화학적 반응을 겪는다는 사실을 발견했습니다. 그 결과, 오염 물질이 재료 표면에서 떨어져 나갑니다. 이처럼 간단하면서도 효율적인 세척 방식이 바로 레이저 세척이며, 다양한 장점을 바탕으로 여러 분야에서 기존의 세척 방식을 점차 대체하며 미래에 대한 밝은 전망을 보여주고 있습니다.
레이저 세척기는 어떻게 작동하나요?
레이저 세척기
레이저 클리너는 네 부분으로 구성됩니다.광섬유 레이저 광원(연속 또는 펄스 레이저), 제어반, 휴대용 레이저 건 및 항온 냉각기레이저 세척 제어 보드는 전체 장비의 두뇌 역할을 하며 광섬유 레이저 발생기와 휴대용 레이저 건에 명령을 내립니다.
파이버 레이저 발생기는 고농축 레이저 광을 생성하고, 이 광은 광섬유라는 전도 매체를 통해 휴대용 레이저 건으로 전달됩니다. 레이저 건 내부에 장착된 단축 또는 이축 스캐닝 갈바노미터는 빛 에너지를 공작물의 오염층에 반사시킵니다. 물리적 및 화학적 반응이 결합되어 녹, 페인트, 기름때, 코팅층 및 기타 오염 물질이 손쉽게 제거됩니다.
이 과정에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. 사용과 관련된 복잡한 반응들을 알아보겠습니다.레이저 펄스 진동, 열팽창방사선 조사된 입자의,분자 광분해상변화, 또는그들의 합동 행동이 기술은 오염물질과 가공물 표면 사이의 결합력을 극복하기 위해 사용됩니다. 제거 대상 물질(제거할 표면층)은 레이저 빔의 에너지를 흡수하여 급속하게 가열되고 승화 조건을 충족하여 표면의 오염물질이 떨어져 나가 세척 효과를 얻습니다. 따라서 기판 표면은 에너지를 전혀 흡수하지 않거나 아주 적은 에너지만 흡수하므로 파이버 레이저 광은 표면을 전혀 손상시키지 않습니다.
휴대용 레이저 세척기의 구조와 원리에 대해 자세히 알아보세요.
레이저 세척의 세 가지 반응
1. 승화
바탕 물질과 오염 물질의 화학적 조성이 다르기 때문에 레이저 흡수율도 다릅니다. 바탕 기판은 레이저 광의 95% 이상을 손상 없이 반사하는 반면, 오염 물질은 레이저 에너지의 대부분을 흡수하여 승화 온도에 도달합니다.
레이저 세척 메커니즘 다이어그램
2. 열팽창
오염 물질 입자는 열에너지를 흡수하여 급격히 팽창하다가 파열됩니다. 폭발 충격은 접착력(서로 다른 물질 사이의 인력)을 극복하여 오염 물질 입자가 금속 표면에서 떨어져 나가게 합니다. 레이저 조사 시간이 매우 짧기 때문에 순간적으로 강력한 폭발 충격력을 발생시켜 미세 입자가 기판 재료에 접착된 상태에서 떨어져 나갈 수 있도록 충분한 가속도를 제공합니다.
펄스 레이저 세척력 상호작용 다이어그램
3. 레이저 펄스 진동
레이저 빔의 펄스 폭은 비교적 좁기 때문에, 펄스의 반복적인 작용으로 초음파 진동이 발생하여 공작물을 세척하고, 충격파가 오염 물질 입자를 파쇄합니다.
펄스 레이저 빔 세척 메커니즘
파이버 레이저 세척기의 장점
레이저 세척은 화학 용제나 기타 소모품을 필요로 하지 않기 때문에 환경 친화적이고 안전하며 여러 가지 장점이 있습니다.
✔솔더 파우더는 주로 청소 후 발생하는 폐기물로, 부피가 작고 수거 및 재활용이 용이합니다.
✔파이버 레이저에서 발생하는 연기와 재는 배기가스 추출기로 쉽게 배출될 수 있으며 인체 건강에 큰 영향을 미치지 않습니다.
✔비접촉식 세척, 잔류물 없음, 2차 오염 없음
✔표면(녹, 기름, 페인트, 코팅)만 청소하면 기판 표면이 손상되지 않습니다.
✔전기만 소비하고, 운영비와 유지보수 비용이 저렴합니다.
✔접근하기 어려운 표면과 복잡한 유물 구조에 적합합니다.
✔자동 레이저 청소 로봇은 선택 사양으로, 인공 청소 로봇을 대체합니다.
녹, 곰팡이, 페인트, 종이 라벨, 폴리머, 플라스틱 또는 기타 표면 재료와 같은 오염 물질을 제거하는 데 사용되는 기존 방법인 샌드 블라스팅 및 화학적 에칭은 특수 처리 및 폐기 과정이 필요하며, 환경과 작업자에게 매우 위험할 수 있습니다. 아래 표는 레이저 세척과 기타 산업용 세척 방법의 차이점을 보여줍니다.
| 레이저 세척 | 화학 세척 | 기계적 연마 | 드라이아이스 세척 | 초음파 세척 | |
| 청소 방법 | 레이저, 비접촉식 | 화학 용제, 직접 접촉 | 연마지, 직접 접촉 | 드라이아이스, 비접촉식 | 세제, 직접 접촉 |
| 물적 손상 | No | 네, 하지만 드물어요. | 예 | No | No |
| 청소 효율 | 높은 | 낮은 | 낮은 | 보통의 | 보통의 |
| 소비 | 전기 | 화학 용매 | 연마지/연마휠 | 드라이아이스 | 용제 세제 |
| 청소 결과 | 티끌 없음 | 정기적인 | 정기적인 | 훌륭한 | 훌륭한 |
| 환경 피해 | 환경친화적 | 오염된 | 오염된 | 환경친화적 | 환경친화적 |
| 작업 | 간단하고 배우기 쉽습니다 | 복잡한 절차이므로 숙련된 작업자가 필요합니다. | 숙련된 작업자 필요 | 간단하고 배우기 쉽습니다 | 간단하고 배우기 쉽습니다 |
기판을 손상시키지 않고 오염 물질을 제거하는 이상적인 방법을 찾고 있습니다.
▷ 레이저 세척기
레이저 세척 방법
• 레이저 세척 사출 금형
• 레이저 표면 거칠기
• 레이저 세척 부산물
• 레이저 페인트 제거…
레이저 세척의 실제 활용 사례
자주 묻는 질문
네, 완전히 안전합니다. 핵심은 레이저 흡수율의 차이에 있습니다. 바탕 재료는 레이저 에너지의 95% 이상을 반사하여 열을 거의 흡수하지 않습니다. 반면 오염 물질(녹, 페인트)은 대부분의 에너지를 흡수합니다. 정밀한 펄스 제어를 통해 이 공정은 원치 않는 물질만 선택적으로 제거하고 바탕 재료의 구조나 표면 품질에는 손상을 주지 않습니다.
이 장비는 다양한 산업 오염 물질을 효율적으로 처리합니다.
- 금속 표면의 녹, 산화물 및 부식.
- 가공물에서 얻은 페인트, 코팅 및 박막.
- 사출 성형 공정에서 발생하는 오일, 그리스 및 얼룩.
- 용접 전후의 용접 잔류물 및 작은 버.
- 금속에만 국한되지 않고, 가벼운 오염 물질을 제거하는 특정 비금속 표면에서도 효과가 있습니다.
화학 약품이나 기계적 세척보다 훨씬 더 친환경적입니다.
- 화학 용제를 사용하지 않아 토양/수질 오염을 방지하고, 마모성 소모품을 사용하지 않아 폐기물을 줄입니다.
- 폐기물은 주로 미세한 고체 분말이거나 연기가 거의 발생하지 않으므로, 연기 추출기를 통해 쉽게 포집할 수 있습니다.
- 전기만 사용하므로 유해 폐기물 처리가 필요 없으며 엄격한 산업 환경 기준을 준수합니다.
게시 시간: 2022년 7월 8일