지난 10년간 레이저 기술은 다양한 산업 분야의 생산 부문에 점차 도입되어 매우 보편화되었습니다. 레이저 조각, 레이저 절단, 레이저 용접, 레이저 드릴링, 레이저 세척 등의 레이저 기술은 금속 가공, 광고, 완구, 의약품, 자동차, 가전제품, 통신, 조선, 항공우주 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
지난 10년간 레이저 기술은 다양한 산업 분야의 생산 현장에 점차 도입되어 큰 인기를 얻고 있습니다. 레이저 조각, 레이저 절단, 레이저 용접, 레이저 드릴링, 레이저 세척 등 다양한 레이저 기술은 금속 가공, 광고, 완구, 의약품, 자동차, 가전제품, 통신, 조선, 항공우주 등 여러 분야에서 널리 활용되고 있습니다.
레이저 발생기는 레이저 출력, 파장 및 상태에 따라 여러 종류로 분류할 수 있습니다. 파장별로는 적외선 레이저가 가장 널리 사용되며, 특히 금속, 유리, 가죽 및 직물 가공에 적합합니다. 녹색 레이저는 유리, 크리스탈, 아크릴 및 기타 투명 재료에 레이저 마킹 및 조각을 할 수 있습니다. 반면 자외선(UV) 레이저는 플라스틱, 종이 상자 포장, 의료 기기 및 가전 제품에 탁월한 절단 및 마킹 효과를 제공하여 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
UV 레이저의 성능
자외선 레이저에는 고체 자외선 레이저와 기체 자외선 레이저 두 종류가 있습니다. 기체 자외선 레이저는 엑시머 레이저라고도 하며, 의료 미용 분야에 사용되는 극자외선 레이저나 집적 회로 제작에 중요한 부품인 스테퍼 소자로 더욱 발전시킬 수 있습니다.
고체 UV 레이저는 355nm의 파장을 가지며, 짧은 펄스, 우수한 광선, 높은 정밀도 및 높은 피크 값을 특징으로 합니다. 녹색 레이저 및 적외선 레이저와 비교했을 때, UV 레이저는 열 영향 영역이 작고 다양한 재료에 대한 흡수율이 더 높습니다. 따라서 UV 레이저는 "냉광원"이라고도 불리며, 이를 이용한 가공은 "냉간 가공"으로 알려져 있습니다.
초단펄스 레이저 기술의 급속한 발전으로 고체 피코초 UV 레이저와 피코초 UV 파이버 레이저는 상당히 성숙되어 더욱 빠르고 정밀한 가공이 가능해졌습니다. 그러나 피코초 UV 레이저는 가격이 매우 비싸기 때문에 여전히 나노초 UV 레이저가 주요 응용 분야입니다.
UV 레이저의 응용
UV 레이저는 다른 레이저 소스에는 없는 장점을 가지고 있습니다. 열 응력을 최소화하여 가공물의 손상을 줄이고, 가공물이 원래 상태를 유지하도록 합니다. UV 레이저는 가연성 물질, 단단하고 부서지기 쉬운 물질, 세라믹, 유리, 플라스틱, 종이 및 다양한 비금속 재료에 탁월한 가공 효과를 발휘합니다.
FPC를 만드는 데 사용되는 일부 연질 플라스틱 및 특수 폴리머는 적외선 레이저가 아닌 자외선 레이저로만 미세 가공이 가능합니다.
UV 레이저의 또 다른 응용 분야는 관통 구멍, 미세 구멍 등을 포함한 마이크로 드릴링입니다. 레이저 광을 집중시켜 UV 레이저가 기판을 통과하면서 드릴링을 수행할 수 있습니다. UV 레이저가 작동하는 재료에 따라 드릴링 가능한 최소 구멍 크기는 10μm 미만입니다.
세라믹은 수천 년의 역사를 자랑합니다. 일상생활용품부터 전자제품에 이르기까지 세라믹의 흔적은 어디에서나 찾아볼 수 있습니다. 지난 세기 들어 전자 세라믹은 점차 성숙해지면서 방열 기판, 압전 재료, 반도체, 화학 응용 분야 등 더욱 폭넓게 활용되고 있습니다. 전자 세라믹은 UV 레이저를 더 잘 흡수하고 크기가 점점 작아짐에 따라, 정밀 미세 가공에 있어서는 CO2 레이저나 녹색 레이저보다 UV 레이저가 훨씬 유리한 위치를 차지하게 되었습니다.
가전제품의 급속한 발전과 함께 세라믹 및 유리의 정밀 절단, 조각, 마킹에 대한 수요가 급증할 것으로 예상되며, 이는 국내 UV 레이저 산업의 비약적인 성장을 견인할 것입니다. 자료에 따르면 지난해 국내 UV 레이저 판매량은 1만 5천 대를 넘어섰으며, 중국에는 Gain Laser, Inngu, Inno, Bellin, RFH, Huaray 등 다수의 유명 UV 레이저 제조업체가 있습니다.
UV 레이저 냉각 장치
현재 산업용 UV 레이저는 3W에서 30W까지 다양합니다. 정밀 가공을 위해서는 UV 레이저의 온도 제어에 대한 높은 기준이 요구됩니다. UV 레이저의 신뢰성과 수명을 보장하기 위해서는 고안정성 고품질 냉각 장치를 추가하는 것이 필수적입니다.
S&A Teyu는 19년의 역사를 자랑하는 레이저 냉각 솔루션 공급업체로 연간 8만 대의 제품을 판매하고 있습니다. UV 레이저 냉각을 위해 S&A Teyu는 ±0.1℃의 온도 안정성을 갖춘 랙 마운트형 순환식 냉각기 RMUP 시리즈를 개발했습니다. 이 제품은 UV 레이저 장비 레이아웃에 통합할 수 있습니다. S&A Teyu RMUP 시리즈 냉각기에 대한 자세한 정보는 https://www.teyuchiller.com/ultrafast-laser-uv-laser-chiller_c3 에서 확인하실 수 있습니다.
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