바쁜 산업 작업장에서 리 씨는 가시 같은 문제에 직면해 있습니다. 정밀 기계 부품의 표면에는 제거하기 어려운 오일 얼룩이 붙어 있습니다. 이러한 오염 물질은 장비의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 후속 생산 공정에 숨겨진 위험을 초래할 수도 있습니다. 화학 용매 침지 및 기계적 브러싱과 같은 기존 세척 방법은 비효율적이거나 부품 표면을 손상시킬 수 있어 리 씨는 무력감을 느낍니다.
우연히 그는 혁신적인 기술인 레이저 세척에 대해 알게 되었고, 이 기술을 시도하기로 했습니다. 저는 작은 레이저 빔이 부품 표면을 부드럽게 쓸어가는 것을 보았습니다. 몇 초 후, 그 완고한 얼룩은 마법처럼 사라졌고, 부품 표면은 원래의 매끄러움으로 돌아왔습니다. 이 장면은 리 씨를 놀라게 했고, 레이저 세척 기술의 매력을 깊이 인식하게 했습니다.
레이저 세척이란 무엇입니까?
레이저 세척은 고에너지 레이저 빔을 사용하여 물체 표면을 조사하고, 광학적, 열적 효과를 통해 불순물, 오염 물질 또는 코팅을 빠르게 증발시키거나 벗겨내는 첨단 세척 기술입니다.
레이저 세척 장비의 핵심 구성 요소는 펄스 에너지가 크고 평균 전력이 높으며 피크 전력이 높은 레이저입니다. 우리가 알다시피 레이저는 밝기가 높고 일관성이 높으며 방향성이 높은 광원이며 펄스 레이저는 매우 짧은 시간에 고에너지 레이저 빔을 방출할 수 있으며 피크 전력과 에너지 밀도가 높습니다.
연속 레이저와 비교했을 때 펄스 레이저는 순식간에 고온을 생성할 수 있지만 시간이 매우 짧기 때문에 열이 주변 재료로 전달될 시간이 없어 레이저가 기판 재료에 미치는 열 효과가 크게 감소합니다. 레이저 빔이 세척할 표면에 조사되면 레이저 에너지가 흡수되어 매우 짧은 시간 내에 오염 물질에 강한 열 효과를 생성합니다. 이 열 효과로 인해 오염 물질이나 코팅의 표면 온도가 상승하여 증발, 분해 또는 벗겨집니다. 동시에 펄스 레이저의 높은 에너지 밀도로 인해 기판 표면을 손상시키지 않고 특정 재료를 직접 관통할 수 있어 세척 프로세스가 더 효율적입니다.
레이저 세척이 일반적인 추세인 이유
글로벌 산업화의 물결과 "탄소 피크" 및 "탄소 중립"과 같은 환경 보호 전략의 심층적 구현에 힘입어, 녹색이고 효율적인 세척 방법인 레이저 세척은 점차 시장에서 환영을 받고 있으며 글로벌 세척 시장 개발의 주요 트렌드가 되었습니다. 시장 조사 회사인 Mordor Intelligence의 보고서에 따르면, 글로벌 레이저 세척 시장은 2024년에 7억 8천만 달러, 2029년에 15억 3천만 달러에 도달할 것으로 예상되며, 2024년에서 2029년 사이에 연평균 성장률은 14.61%가 될 것입니다.
이러한 추세는 레이저 세척 기술 자체의 고유한 장점과 분리할 수 없습니다. 기존의 산업용 세척 방법과 비교했을 때 레이저 세척은 다음과 같은 장점이 있습니다.
첫째, 비접촉 세척: 레이저 세척은 물체 표면과 직접 접촉할 필요가 없으므로 기계적 마찰 및 화학적 부식으로 인한 기판 손상을 피하고 물체의 무결성과 정밀성을 보호합니다.
둘째, 높은 효율과 정밀성: 레이저 빔은 높은 에너지 밀도와 좋은 방향성을 가지고 있으며, 오염 물질을 빠르게 가열하고 제거할 수 있으며, 높은 세척 효율과 정확한 위치를 가지고 있습니다.
셋째, 녹색 친환경적입니다. 레이저 세척 시 화학 용매가 필요 없고 많은 양의 수자원이 필요하지 않아 환경 오염과 폐수 처리 비용을 줄이고 지속 가능한 개발 요구 사항을 충족합니다.
넷째, 응용 범위가 넓습니다. 레이저 세척은 금속, 비금속, 복잡한 구조 부품 등 다양한 재료와 모양의 물체 표면을 가공할 수 있으며 응용 범위가 넓습니다.
다섯째, 자동화와의 통합이 용이합니다. 레이저 세척 장비는 로봇 등의 자동화 장비와 쉽게 통합되어 세척 과정의 자동화 및 지능적 제어를 실현할 수 있습니다.
레이저 세척의 일반적인 적용 시나리오는 무엇입니까?
현재 산업 분야에서 레이저 세척의 적용 시나리오는 매우 광범위합니다. 높은 효율성, 정밀성 및 환경 보호로 인해 많은 산업 링크에서 중요한 역할을 합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 적용 시나리오입니다.
표면처리
레이저 세척은 금속 표면의 산화물, 오일 얼룩, 용접 슬래그와 같은 오염 물질을 효율적으로 제거하고, 표면 청결도와 후속 가공 품질을 개선할 수 있습니다. 금형 세척 측면에서는 금형 표면의 오염 물질을 빠르게 제거하고, 금형의 원래 상태를 복원하며, 기존 세척 방법으로 인해 발생할 수 있는 금형 정밀도 손실을 피할 수 있습니다.
자동차 제조
자동차 제조 산업 체인에서 레이저 세척은 엔진 실린더, 크랭크 샤프트, 커넥팅 로드 및 기타 부품 표면의 오일 얼룩과 불순물을 세척하여 조립 정확도와 성능을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 레이저 세척은 자동차 차체의 국소 수리 및 완고한 얼룩 제거에도 중요한 역할을 합니다.
정밀 제조
반도체 제조 공정에서 레이저 세척은 웨이퍼 표면에서 작은 입자와 오염 물질을 제거하여 제품의 수율과 신뢰성을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 고정밀 가공이 필요한 정밀 부품의 경우 레이저 세척은 부품 표면을 철저히 세척하고 엄격한 가공 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
문화재 보호
레이저 세척은 금속 문화 유물 표면의 산화물, 먼지 등을 세척하고, 문화 유물의 원래 모습을 복원하며, 문화 유물의 손상을 방지하는 데 사용할 수 있습니다. 레이저 세척은 또한 석재 문화 유물 표면의 먼지와 곰팡이에 대한 효과적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.
