레이저 세척 기술은 지난 10년간 급속도로 발전해 온 새로운 세척 기술입니다. 다양한 분야에서 기존의 세척 공정을 점차 대체하며 고유의 장점과 대체 불가능성을 보여주고 있습니다. 레이저 세척은 유기 오염물질뿐만 아니라 금속 녹, 금속 입자, 먼지 등 무기 물질 세척에도 활용될 수 있습니다. 몇 가지 실제 적용 사례는 아래에 설명되어 있습니다. 이러한 기술은 이미 매우 성숙되어 널리 사용되고 있습니다.
전 세계 타이어 제조업체들은 매년 수억 개의 타이어를 생산하고 있으며, 생산 공정 중 타이어 금형 세척은 가동 중지 시간을 최소화하기 위해 빠르고 신뢰할 수 있어야 합니다. 기존의 세척 방법으로는 샌드블라스팅, 초음파 세척, 이산화탄소 세척 등이 있지만, 이러한 방법들은 고온으로 가열된 금형을 수 시간 동안 식힌 후 세척 장비로 옮겨야 하므로 시간이 오래 걸리고 금형의 정밀도를 손상시킬 수 있습니다. 또한 화학 용제 사용과 소음 발생은 안전 및 환경 보호 측면에서 문제를 야기합니다.
레이저 세척 방식은 광섬유를 통해 레이저를 전송할 수 있기 때문에 매우 유연하게 사용할 수 있습니다. 광섬유를 연결하여 금형의 구석진 곳이나 세척이 어려운 부품까지 빛을 집중시킬 수 있어 사용이 편리합니다. 또한, 가스 발생이 없어 유독 가스가 생성되지 않으므로 작업 환경의 안전에 영향을 미치지 않습니다.
레이저를 이용한 타이어 금형 세척 기술은 유럽과 미국의 타이어 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 초기 투자 비용은 높지만, 대기 시간 단축, 금형 손상 방지, 작업 안전성 향상, 원자재 절감 등의 이점을 통해 투자금을 빠르게 회수할 수 있습니다.
금속 세척과 마찬가지로 세라믹 레이저 어블레이션은 초당 수천 개의 레이저 펄스를 표면 오염 물질에 조사하는 방식으로 작동합니다. 이 공정은 기판 세라믹 층에 안전하며 폐기물 발생량도 적습니다. 폐기물은 일반적으로 레이저에 내장된 흡입 노즐로 포집됩니다.
다른 모든 레이저 세척 응용 분야와 마찬가지로 세라믹 세척의 성공 열쇠는 적절하게 보정된 레이저 솔루션입니다. 세척 대상 제품에 손상을 주지 않으면서 오염층을 제거하는 데 필요한 어블레이션 임계값에 도달할 수 있는 레이저 시스템이 필요합니다. 따라서, 다음과 같은 조건을 충족하는 레이저를 선택하는 것이 중요합니다.적절한 전력 수준설정, 광학 장치 및 전달 시스템이 매우 중요합니다. 다행히도,레이저 전문가작업에 맞는 레이저를 항상 사용할 수 있도록 필요한 지식을 갖추십시오.
레이저 세척 시스템은 유럽 항공 산업에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 항공기 표면은 일정 기간이 지나면 재도색이 필요한데, 재도색 전에 기존 페인트를 완전히 제거해야 합니다. 기존의 기계식 페인트 제거 방식은 항공기 금속 표면에 손상을 주기 쉬워 안전 비행에 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다. 여러 대의 레이저 세척 시스템을 사용하면 에어버스 A320의 페인트를 금속 표면 손상 없이 이틀 만에 완벽하게 제거할 수 있습니다.
우리나라 경제의 급속한 발전과 함께 고층 건물이 점점 더 많이 건설되면서 건물 외벽 청소 문제가 점점 더 중요해지고 있습니다. 레이저 청소 시스템은 광섬유를 통해 건물 외벽을 청소하는 데 효과적인 해결책을 제공합니다. 이 시스템은 석재, 금속, 유리 등 다양한 재질에 묻은 각종 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 기존 청소 방식보다 훨씬 높은 효율을 자랑합니다. 또한, 건물 외벽의 석재에 생긴 검은 반점이나 얼룩도 제거할 수 있습니다.
5. 전자 산업에서의 세척: 전자 산업에서는 산화물을 제거하기 위해 레이저를 사용합니다.
전자 산업에서는 고정밀 오염 제거가 필수적이며, 특히 레이저 탈산 공정이 적합합니다. 기판 납땜 전에 부품 핀의 산화를 완전히 제거해야 최적의 전기 접촉을 확보할 수 있으며, 이 과정에서 핀이 손상되지 않도록 해야 합니다. 레이저 세척은 이러한 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 효율이 매우 높고, 단 하나의 핀에만 레이저를 조사하면 되기 때문에 효율적입니다.
정밀 기계 산업에서는 부품의 윤활 및 부식 방지를 위해 사용되는 에스테르와 광물유를 제거해야 하는 경우가 많은데, 일반적으로 화학적 세척 방법을 사용하지만 잔류물이 남는 경우가 많습니다. 레이저 탈에스테르화는 부품 표면 손상 없이 에스테르와 광물유를 완벽하게 제거할 수 있습니다. 오염물질 제거는 부품 표면의 얇은 산화막이 폭발적으로 기화되면서 발생하는 충격파를 이용하여 이루어지며, 기계적 마찰이 아닌 충격파를 통해 오염물질을 제거합니다. 이 기술은 항공우주 산업의 기계 부품 세척에 있어 재료의 에스테르를 완벽하게 제거할 수 있도록 해줍니다. 레이저 세척은 기계 부품 가공 시 발생하는 오일 및 에스테르 제거에도 활용될 수 있습니다.
레이저 세척 시스템은 원자력 발전소 원자로의 파이프라인 세척에도 사용됩니다. 이 시스템은 광섬유를 통해 고출력 레이저 빔을 원자로 내부로 조사하여 방사성 먼지를 직접 제거하며, 세척된 물질은 쉽게 제거할 수 있습니다. 또한 원격 조작이 가능하기 때문에 작업자의 안전을 확보할 수 있습니다.
요약하자면, 레이저 세척은 여러 분야에서 중요한 역할을 하며, 자동차 제조, 반도체 웨이퍼 세척, 정밀 부품 가공 및 제조, 군사 장비 세척, 건물 외벽 세척, 문화재 보호, 회로 기판 세척, 액정 디스플레이 세척, 껌 잔여물 제거 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행할 수 있습니다.
국방 및 군사 장비 분야에서 레이저 세척 기술은 항공기, 선박, 무기 장비, 전차 및 포병 장비 등의 도장 제거 및 녹 제거, 각종 부품의 녹 제거 등 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 그 전망이 매우 밝고 발전 가능성이 큽니다. 특히 레이저 세척은 환경 친화성, 편리성, 안전성, 저비용 등의 장점을 지닌 새롭고 효율적이며 안전한 공정 기술입니다.
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게시 시간: 2022년 8월 26일
