현대 산업 제조 및 정밀 유지 보수 분야에서 효율적이고 친환경적이며 비파괴적인 세척에 대한 요구가 점점 더 시급해지고 있습니다. 화학 용제, 샌드 블라스팅 또는 기계적 연삭과 같은 기존의 세척 방법은 종종 환경 오염, 기판 손상 또는 낮은 효율성과 같은 문제를 동반합니다. 이 시점에서 혁신적인 기술인 레이저 세척은 독특한 "빛의 지우개" 기능을 통해 표면 세척에 획기적인 변화를 가져오고 있습니다. 과연 무엇을 지울 수 있을까요? 함께 알아보겠습니다.
레이저 세척 기술고에너지 레이저 빔을 사용하여 물체의 표면을 조사하여 불순물, 오염 물질 또는 코팅이 광학 및 열 효과를 통해 빠르게 증발하거나 벗겨지도록 하는 고급 세척 기술입니다. 레이저 빔이 물체의 표면에 닿으면 레이저 에너지가 흡수되어 매우 짧은 시간 안에 오염 물질에 열 효과를 가하여 오염 물질의 표면 온도를 상승시켜 증발, 분해 또는 박리를 유발합니다.
다음은 몇 가지 유형의 레이저 세척입니다.
1. 레이저 건식 세척
펄스 레이저 조사를 통해 공작물을 직접 세척하여 기판 또는 표면의 오염 물질이 에너지를 흡수하고 온도가 상승하여 기판의 열팽창 또는 열 진동을 일으켜 두 가지를 분리합니다. 이 과정은 대략 두 가지 상황으로 나눌 수 있습니다. 하나는 표면 오염 물질이 레이저 팽창을 흡수하는 것이고, 다른 하나는 기판이 레이저를 흡수하여 열 진동을 생성하는 것입니다. 이 방법은 추가적인 화학 시약이나 액체 매체를 사용할 필요가 없으므로 "건식"이라고 합니다.
2. 레이저 습식 세척
펄스 레이저가 세척할 공작물을 조사하기 전에 먼저 표면에 액체 필름을 미리 코팅합니다. 레이저의 작용으로 액체 필름의 온도가 급격히 상승하고 증발합니다. 증발하는 순간 충격파가 생성되어 오염 물질 입자에 작용하여 기판에서 떨어지게 합니다. 이 방법은 기판과 액체 필름이 반응하지 않아야 하므로 적용 가능한 재료의 범위를 제한합니다.
3. 레이저 플라즈마 충격파 세척
레이저 조사 과정에서 공기 매체를 뚫고 구형 플라즈마 충격파를 생성합니다. 충격파는 세척할 기판의 표면에 작용하여 에너지를 방출하여 오염 물질을 제거합니다. 레이저가 기판에 직접 작용하지 않으므로 기판에 손상을 주지 않습니다. 이 기술은 직경이 수십 나노미터인 입자 오염 물질을 세척할 수 있으며 레이저의 파장에 제한을 받지 않습니다.
4. 레이저 + 불활성 가스 보조 세척
레이저가 방사되는 동안 불활성 가스(예: 아르곤 또는 질소)가 기판 표면을 향해 불어집니다. 먼지가 표면에서 벗겨지면 가스에 의해 즉시 날아가 표면이 재오염되고 산화되는 것을 방지합니다. 이 방법은 세척 효율을 향상시키고 세척 후 표면 품질을 보장하는 데 도움이 됩니다.
레이저는 다음 재료를 세척할 수 있습니다.
고착된 산화물 및 녹
녹: 강철 표면의 산화철은 레이저 세척에 가장 효과적인 대상 중 하나입니다. 대형 선박, 교량 강철 구조물, 중장비 또는 정밀 베어링 및 금형의 녹이든 레이저는 효율적으로 제거하여 금속의 원래 색상을 복원하고 후속 부식 방지 처리(예: 스프레이 및 전기 도금)를 위한 완벽한 기반을 제공할 수 있습니다.
비철 금속 산화물 층: 알루미늄 합금 표면의 산화막과 구리 재료의 산화층(검은 반점, 녹색 녹)도 정밀하게 제거할 수 있으며 항공 우주 부품, 방열판, 전자 부품 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
기름 얼룩, 그리스 및 화학 잔류물
윤활유, 절삭유, 방청유 및 지문과 같은 모든 종류의 유기 오염 물질은 레이저의 작용으로 빠르게 분해되고 휘발됩니다. 이는 엔진 부품, 정밀 기어 및 반도체 웨이퍼와 같이 절대적인 청결이 필요한 표면에 매우 중요합니다.
다양한 코팅 및 도금 층
페인트 및 코팅: 항공기 외피, 선박 페인트, 자동차 부품 코팅, 건물 외벽 코팅 등에 사용되는 오래된 페인트. 레이저는 전통적인 연삭보다 훨씬 효율적으로 층별 또는 전체적으로 벗겨낼 수 있으며 먼지 위험이 없습니다.
전기 도금층/열 스프레이 코팅: 크롬, 니켈, 아연과 같은 불량 코팅의 국부적인 수리 또는 제거가 필요한 경우 레이저는 기본 기판을 손상시키지 않고 정밀하고 표적화된 제거를 수행할 수 있습니다.
고분자 코팅: 절연 바니시, 고무 코팅 등
금속 가공 잔류물
용접 잔류물: 용접 슬래그, 스패터 및 산화 색상(TIG/TIG 용접 후의 유색 산화층)은 용접 후 처리의 과제입니다. 레이저 세척은 이러한 결함을 즉시 제거하고 용접 이음새의 품질과 미적 외관을 향상시킬 수 있으며, 압력 용기 및 원자력 시설 파이프라인과 같은 고급 용접의 후처리에 이상적인 선택입니다.
이형제/금형 이형제: 주조 또는 성형 후 금형 또는 공작물에 남아 있는 금형 이형제는 레이저로 완전히 제거하여 후속 공정(예: 접착 및 스프레이)의 품질을 보장할 수 있습니다.
소결 잔류물: 분말 야금 또는 3D 프린팅된 금속 부품에서 녹지 않은 금속 분말 입자를 제거합니다.
입자 오염 물질 및 부착물:
금속 또는 비금속 표면에 부착된 먼지, 탄소 침전물, 느슨한 입자 및 기타 물질은 레이저로 쉽게 깨끗하게 날려 버릴 수 있습니다. 광학 렌즈, 정밀 기기 및 예술 작품 표면을 세척하는 데 자주 사용됩니다.
문화 유물 복원
역사적 건물, 조각품 및 예술 작품을 보호하기 위해 레이저 세척은 기본 재료를 손상시키지 않고 표면 침전물을 정밀하게 제거할 수 있으므로 문화 유물 보존에 중요한 도구입니다.
레이저 세척, 이 무형의 "빛의 지우개"는 정밀하고 효율적이며 친환경적이고 비파괴적인 특성으로 전례 없는 방식으로 "세척"의 개념을 재정의하고 있습니다. 두꺼운 산업 녹에서 섬세한 문화 유물 먼지까지, 고착된 항공기 외피 페인트에서 정밀한 전자 부품 오일 얼룩까지, 모든 강력한 세척 능력은 수많은 산업의 모습을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 기술의 지속적인 발전과 비용의 지속적인 최적화를 통해 레이저 세척은 첨단 제조, 친환경 유지 보수 및 문화 유산 보호에 없어서는 안 될 핵심 기술이 되어 "새 것처럼 깨끗하게"를 더 스마트하고 지속 가능한 방식으로 현실로 만들 것입니다.