산업용 반도체 레이저와 그 잠재력

파이버 레이저는 지난 10년간 산업용 레이저 분야에서 엄청난 응용 분야와 빠른 성장 속도로 단연 돋보이는 "스타"로 자리매김했습니다. 파이버 레이저의 발전은 반도체 레이저, 특히 반도체 레이저의 국산화에 힘입은 바가 큽니다. 레이저 칩, 펌핑 소스, 그리고 몇몇 핵심 부품들은 실제로 반도체 레이저로 만들어집니다. 하지만 이 글에서는 부품으로 사용되는 반도체 레이저가 아닌, 산업 제조에 실제로 사용되는 반도체 레이저에 대해 이야기하고자 합니다.

반도체 레이저 - 유망한 기술

전기광학 변환 효율 측면에서 고체 YAG 레이저와 CO2 레이저는 15%에 도달할 수 있습니다. 광섬유 레이저는 30%, 산업용 반도체 레이저는 45%에 이릅니다. 이는 동일한 레이저 출력에서 ​​반도체 레이저가 에너지 효율이 더 높다는 것을 의미합니다. 에너지 효율이 높다는 것은 비용 절감을 의미하며, 사용자에게 비용 절감 효과를 제공하는 제품은 인기를 얻기 마련입니다. 따라서 많은 전문가들은 반도체 레이저가 밝은 미래를 가진 큰 잠재력을 지닌 기술이라고 전망합니다.

산업용 반도체 레이저는 직접 출력과 광섬유 결합 출력으로 분류할 수 있습니다. 직접 출력 방식의 반도체 레이저는 직사각형 광선을 생성하지만, 역반사 및 먼지의 영향을 받기 쉬워 가격이 비교적 저렴합니다. 광섬유 결합 출력 방식의 반도체 레이저는 원형 광선을 생성하여 역반사 및 먼지 문제의 영향을 덜 받습니다. 또한 로봇 시스템에 통합하여 유연한 가공이 가능합니다. 하지만 가격은 더 높습니다. 현재 전 세계 산업용 고출력 반도체 레이저 제조업체로는 DILAS, Laserline, Panasonic, Trumpf, Lasertel, nLight, Raycus, Max 등이 있습니다.

반도체 레이저는 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

반도체 레이저는 파이버 레이저에 비해 절단 작업에는 덜 사용됩니다. 반도체 레이저는 마킹, 금속 용접, 클래딩 및 플라스틱 용접에 널리 사용됩니다.

레이저 마킹 분야에서는 20W 미만의 반도체 레이저를 이용한 마킹이 상당히 보편화되었습니다. 이러한 레이저는 금속과 비금속 모두에 사용할 수 있습니다.

레이저 용접 및 레이저 클래딩 분야에서 반도체 레이저는 중요한 역할을 하고 있습니다. 폭스바겐과 아우디 차량의 흰색 차체 용접에 반도체 레이저가 사용되는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 이러한 반도체 레이저의 일반적인 출력은 4kW 또는 6kW입니다. 일반적인 강철 용접 또한 반도체 레이저의 중요한 응용 분야입니다. 뿐만 아니라 반도체 레이저는 하드웨어 가공, 조선 및 운송 분야에서도 두각을 나타내고 있습니다.

레이저 클래딩은 핵심 금속 부품의 수리 및 복원에 사용될 수 있으므로 중공업 및 건설 기계 분야에서 널리 사용됩니다. 베어링, 모터 로터, 유압 샤프트와 같은 부품은 일정 수준의 마모를 겪게 됩니다. 교체하는 것도 하나의 해결책이지만 비용이 많이 듭니다. 하지만 레이저 클래딩 기술을 사용하여 코팅을 추가함으로써 원래의 외관을 복원하는 것이 가장 경제적인 방법입니다. 그리고 반도체 레이저는 레이저 클래딩에 가장 적합한 레이저 광원임이 분명합니다.

반도체 레이저용 전문가용 냉각 장치

반도체 레이저는 소형 설계와 고출력 범위를 특징으로 하기 때문에 산업용 냉각 시스템의 냉각 성능에 상당한 요구 사항이 있습니다. S&A Teyu는 고품질 반도체 레이저용 공랭식 냉각기를 제공합니다. CWFL-4000 및 CWFL-6000 공랭식 냉각기는 각각 4kW 및 6kW 반도체 레이저의 요구 사항에 적합합니다. 이 두 모델은 모두 이중 회로 구성으로 설계되어 장시간 작동이 가능합니다. S&A Teyu 반도체 레이저용 공랭식 냉각기에 대한 자세한 내용은 https://www.teyuchiller.com/fiber-laser-chillers_c2 에서 확인하십시오.