레이저 클리닝이란 무엇인가요?
레이저 제거의 한 형태인 레이저 클리닝은 레이저 에너지를 사용하여 표면에서 선택적으로 물질의 층을 제거하는 방법입니다. 레이저 클리닝 프로세스는 광자 에너지를 사용하여 기본 벌크 재료에 해를 끼치지 않고 불필요한 폐기물을 벗겨내거나 기화, 승화 또는 소각합니다.
대부분의 레이저 재료 가공 애플리케이션에서 집중된 빔은 대상 재료에 비교적 작은 스팟을 형성합니다. 일반적으로 비교적 넓은 영역에 사용되지만 레이저 클리닝도 예외는 아닙니다. 레이저 클리닝은 레이저 스캐닝이라는 기술을 사용하여 레이저 빔을 경로를 따라 또는 더 넓은 영역에 걸쳐 빠르게 방향을 전환하거나 "스캔"합니다. 즉, 레이저는 한 번에 몇 분의 1초 동안만 대상 물질과 상호 작용합니다.
레이저 청소는 어떻게 작동하나요?
레이저 클리닝의 목표는 밑에 있는 재료를 손상시키지 않고 표면 재료를 제거하는 것입니다. 레이저는 몇 인치의 강철을 절단할 수 있지만, 청소에는 훨씬 가벼운 터치와 제거 임계값에 대한 이해가 필요합니다. 모든 재료에는 기화시키는 데 필요한 에너지를 효과적으로 정의하는 제거 임계값이 있습니다. 임계값 이하로 유지하면 벌크 재료가 손상되지 않습니다. 그러나 임계값을 한 번이라도 초과하면 벌크 재료가 영향을 받습니다.
다행히도 녹, 기름, 코팅 등 대부분의 제조업체가 제거하고자 하는 재료는 강철이나 알루미늄과 같은 금속보다 제거 임계값이 낮습니다. 하지만 기판 손상을 방지하려면 파장 및 펄스 에너지와 같은 레이저 파라미터를 세심하게 조정해야 합니다. 또한 스팟 크기와 모양을 정밀하게 제어하면 빔이 스캔될 때 중첩을 최소화하여 레이저 청소의 효율성을 높일 수 있습니다.
레이저 클리닝의 장점은 무엇인가요?
레이저 클리닝은 기존의 이물질 제거 방식에 비해 다양한 이점을 제공하기 때문에 다양한 산업 분야에서 도입이 급증하고 있습니다.
비접촉: 레이저 청소는 원격 프로세스입니다. 즉, 레이저 빔의 소스는 몇 인치 또는 몇 피트 떨어진 곳에서 작동합니다. 따라서 프로세스가 더 유연해지고 연마 방식으로 인한 표면 손상을 방지할 수 있습니다.
고도의 선택성: 레이저는 매우 정밀하며 거의 완벽한 정확도로 발사할 수 있습니다. 따라서 레이저는 크기나 모양에 관계없이 원하는 영역만 청소합니다. 따라서 마스킹과 같은 추가 단계가 필요하지 않습니다.
고속: 레이저 청소는 초당 최대 수백 평방인치의 자료를 청소할 수 있는 고속 프로세스입니다. 시간당 레이저는 10,000제곱피트 이상의 재료를 청소할 수 있습니다. 정확한 재료 제거율은 레이저 매개변수와 재료 특성에 따라 달라집니다.
안전합니다: 레이저 청소에는 연마재나 화학 용제가 필요하지 않으므로 소음이 적고 먼지 및 유해 물질에 대한 노출이 없습니다. 청소 과정에서 발생하는 증기는 증기 추출 시스템으로 쉽게 제거할 수 있습니다.
지속 가능: 미디어가 필요 없는 프로세스인 레이저 클리닝은 자재를 취급하거나 폐기할 필요가 없습니다. 또한 레이저 시스템은 에너지 소비량이 적고 세척 미디어 및 화학물질의 운송 및 폐기와 관련된CO2 배출량을 획기적으로 줄여줍니다.
비용 효율적: 자재 취급, 바닥 공간, 에너지, 유지보수를 최소화하는 레이저 클리닝 솔루션은 특히 장기적으로 볼 때 오래 지속되고 비용 효율성이 매우 뛰어납니다.
레이저 청소 대 연마 블라스팅
연마제 블라스팅은 고압의 물이나 공기를 사용하여 모래, 모래, 스틸 샷 또는 호두 껍질과 같은 연마제 입자를 밀어내는 일반적인 청소 프로세스입니다. 이 방법은 적절한 청소 속도를 제공할 수 있지만 재료 처리 및 폐기 비용이 많이 듭니다. 연마재는 재활용하여 일부 비용을 상쇄할 수 있지만, 재사용된 블라스팅 미디어는 성능이 저하되어 청소 결과의 일관성에 영향을 미칩니다.
안전은 모든 연마재 블라스팅 작업에서 가장 중요하게 고려해야 할 사항입니다. 연마재를 들어 올리고, 쓸고, 호퍼에 다시 밀어 넣는 등 연마재를 다루는 작업은 시간도 많이 걸리고 작업자에게 육체적으로도 큰 부담이 됩니다. 많은 연마재는 다량의 먼지를 발생시키므로 작업자는 호흡기 장비와 전신 보호구를 포함한 안전 예방 조치를 취해야 합니다. 또한 발파 공정은 시끄러운 것으로 악명이 높기 때문에 작업자의 청력 손상과 인근 주택 및 사업장의 소음 민원의 심각한 위험을 초래할 수 있습니다.
레이저 청소 대 드라이아이스 블라스팅
콜드 제트라고도 하는 드라이아이스 블라스팅은 압축 공기를 사용하여 드라이아이스 펠릿을 추진함으로써 연마재 블라스팅과 유사하게 작동합니다. 따라서 청소 프로세스 후 드라이아이스 블라스팅 매체가 기화하기 때문에 연마재 회수 및 폐기 문제를 일부 완화할 수 있습니다.
안타깝게도 재사용할 수 없는 드라이아이스를 사용하면 소모품 비용이 많이 들고 환경 친화적이지 않습니다. 드라이아이스에서 방출되는CO2 가스를 재펠릿화하기 위한 증기 회수 장치를 사용하더라도 대부분의 가스는 대기 중으로 방출됩니다. 연마 블라스팅 방법과 마찬가지로 드라이아이스 블라스팅도 소음이 크므로 청력 보호와 같은 추가적인 고려가 필요합니다.
레이저 청소 대 화학 청소
화학적 세척은 용제를 사용하여 기본 재료에 손상을 주지 않고 코팅과 잔여물을 분해합니다. 이 방법은 일반적으로 속도가 느리고 재료를 화학 용액에 장시간 담가 두었다가 세척이 완료되면 건조시켜야 합니다. 긴 담금 과정은 더 큰 수조에 더 많은 부품을 넣음으로써 부분적으로 극복할 수 있지만 이 방법에는 많은 바닥 공간이 필요합니다.
또한 필요한 유해 화학물질은 개인 보호 장비와 엄격한 폐기 절차 등 상당한 안전 예방 조치가 필요합니다. 필요한 화학 용매의 취급, 재활용 및 폐기는 규제 관리로 인해 점점 더 많은 비용이 드는 문제가 되고 있습니다.
여러 단점에도 불구하고 레이저 세척이 화학 세척을 완전히 대체할 수는 없습니다. 화학 세척은 선택적인 영역에만 적용하기 어렵지만, 튜브나 복잡한 부품과 같이 시야가 확보되지 않는 품목을 세척할 때 유일한 솔루션인 경우가 많습니다.
레이저 청소 대 열 청소
열 세척은 매우 높은 열을 사용하여 표면 소재를 태워 없애는 방식입니다. 이 방식은 에너지 비용이 많이 들고 표면 소재와 기판의 내열성에 따라 기본 소재에 손상을 입힐 수 있습니다. 또한 열 청소는 마스크를 사용하더라도 본질적으로 선택적으로 제거할 수 없습니다.
레이저 청소는 어떻게 사용되나요?
레이저 세척은 다양한 재료와 부품 유형을 세척하는 데 탁월한 방법입니다. 레이저 세척은 생산 라인의 다른 공정 전후 단계 또는 기존 부품의 복원을 포함하여 다양한 응용 분야와 생산 단계에 사용됩니다. 일반적인 레이저 클리닝 적용 분야는 다음과 같습니다:
- 녹, 기름, 연소 침전물과 같은 오염 물질 청소하기
- 페인트, 전자 코팅, 세라믹 및 산화물과 같은 코팅 벗기기
- 이형제 및 잔류물 제거를 통한 금형 유지보수 간소화
- 용접, 접합, 도장 및 코팅을 위한 표면을 준비하여 결합력 향상
- 사전 접착 세척 또는 표면 텍스처링으로 접착력 향상
- 부품 코팅을 적용하기 전에 사전 세척을 통해 코팅 수명 연장
- 의료 및 식품 분야의 중요 장비 살균
어떤 산업에서 레이저 클리닝을 사용하나요?
깨끗한 표면을 납품하거나 작업해야 하는 모든 산업은 레이저 클리닝의 수많은 이점을 누릴 수 있습니다. 프로세스로서 레이저 청소는 쉽게 자동화되어 생산 현장에 통합됩니다. 소규모 사용을 위해 일부 휴대용 레이저 기기는 용접이나 절단 외에 청소 기능도 제공합니다. 레이저 청소는 다음과 같은 산업에서 일반적으로 사용됩니다:
- 일반 제조
- 항공우주 제조
- 핵 오염 제거
- 의료 기기 멸균
- 식음료
레이저 청소 시작하기
많은 애플리케이션과 제조업체가 레이저 클리닝 솔루션의 이점을 누릴 수 있습니다. 세척용 파이버 레이저 소스부터 전용 레이저 세척 시스템까지, IPG 레이저 세척 전문가가 도와드릴 준비가 되어 있습니다. 시작 방법은 간단합니다. 샘플을 보내거나 글로벌 애플리케이션 연구소를 방문하거나 귀사의 애플리케이션에 대해 알려주시기만 하면 됩니다.
