산업용 반도체 레이저와 그 잠재력

파이버 레이저는 지난 10년간 산업용 레이저의 "스타"로 자리매김했으며, 엄청난 응용 분야와 빠른 성장세를 보이고 있습니다. 파이버 레이저의 발전은 반도체 레이저, 특히 반도체 레이저의 국산화에 따른 결과라고 할 수 있습니다. 아시다시피 레이저 칩, 펌핑 소스, 그리고 핵심 부품들은 모두 반도체 레이저입니다. 하지만 오늘 이 글에서는 부품으로 사용되는 반도체 레이저가 아닌, 산업 제조에 사용되는 반도체 레이저에 대해 이야기하겠습니다.

반도체 레이저 - 유망한 기술

전기광학 변환 효율 측면에서 고체 YAG 레이저와 CO2 레이저는 15%에 달할 수 있습니다. 파이버 레이저는 30%, 산업용 반도체 레이저는 45%에 달할 수 있습니다. 이는 동일한 출력의 레이저 출력에서 ​​반도체 레이저가 에너지 효율이 더 높음을 시사합니다. 에너지 효율은 비용 절감을 의미하며, 사용자의 비용 절감을 지원하는 제품이 인기를 얻고 있습니다. 따라서 많은 전문가들은 반도체 레이저가 큰 잠재력을 가진 유망한 미래를 가질 것으로 예상합니다.

산업용 반도체 레이저는 직접 출력 방식과 광섬유 커플링 출력 방식으로 구분할 수 있습니다. 직접 출력 방식의 반도체 레이저는 직사각형 빔을 생성하지만, 후면 반사와 먼지의 영향을 받기 쉬워 가격이 상대적으로 저렴합니다. 광섬유 커플링 출력 방식의 반도체 레이저는 빔이 원형이어서 후면 반사와 먼지의 영향을 받기 어렵습니다. 또한, 로봇 시스템에 통합하여 유연한 가공을 구현할 수 있지만, 가격이 다소 높습니다. 현재 전 세계 산업용 고출력 반도체 레이저 제조업체로는 DILAS, Laserline, Panasonic, Trumpf, Lasertel, nLight, Raycus, Max 등이 있습니다.

반도체 레이저는 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다

반도체 레이저는 절단에는 덜 사용되는 반면, 파이버 레이저는 더 뛰어난 성능을 보입니다. 반도체 레이저는 마킹, 금속 용접, 클래딩, 플라스틱 용접에 널리 사용됩니다.

레이저 마킹 분야에서는 20W 미만의 반도체 레이저를 사용하여 마킹하는 것이 매우 보편화되었습니다. 금속과 비금속 모두에 사용 가능합니다.

레이저 용접과 레이저 클래딩 분야에서도 반도체 레이저는 중요한 역할을 하고 있습니다. 폭스바겐과 아우디의 흰색 차체 용접에 반도체 레이저가 사용되는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 이러한 반도체 레이저의 일반적인 레이저 출력은 4KW와 6KW입니다. 일반 강철 용접 또한 반도체 레이저의 중요한 응용 분야입니다. 더욱이 반도체 레이저는 하드웨어 가공, 조선, 운송 분야에서도 좋은 성과를 보이고 있습니다.

레이저 클래딩은 핵심 금속 부품의 수리 및 재생에 사용될 수 있으므로 중공업 및 엔지니어링 기계에 자주 사용됩니다. 베어링, 모터 로터, 유압 샤프트와 같은 부품은 어느 정도 마모가 발생합니다. 교체가 해결책이 될 수 있지만, 비용이 많이 듭니다. 하지만 레이저 클래딩 기술을 사용하여 코팅을 추가하여 원래 모습을 복원하는 것이 가장 경제적인 방법입니다. 특히 반도체 레이저는 레이저 클래딩에 가장 적합한 레이저 소스임은 의심할 여지가 없습니다.

반도체 레이저용 전문 냉각 장치

반도체 레이저는 컴팩트한 디자인과 높은 출력 범위를 자랑하기 때문에, 산업용 냉각 시스템의 냉각 성능에 상당한 제약이 따릅니다. Teyu는 고품질 반도체 레이저 공랭식 냉각기를 제공합니다. CWFL-4000과 CWFL-6000 공랭식 냉각기는 각각 4KW 반도체 레이저와 6KW 반도체 레이저에 적합합니다. 이 두 냉각기 모델은 모두 이중 회로 구성으로 설계되어 장시간 작동이 가능합니다. Teyu 반도체 레이저 수랭식 냉각기에 대한 자세한 내용은 https://www.teyuchiller.com/fiber-laser-chillers_c2 에서 확인하세요.