CO2 레이저는 1964년 C. 쿠마르 N. 파텔에 의해 발명되었습니다. CO2 유리관이라고도 불리는 CO2 레이저는 높은 연속 출력 전력을 가진 레이저 광원입니다. CO2 레이저는 섬유, 의료, 재료 가공, 산업 제조 등 다양한 분야에 널리 적용되고 있으며, 포장 마킹, 비금속 재료 절단, 의료 미용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
1980년대에 CO2 레이저 기술은 이미 성숙기에 접어들었으며, 이후 20여 년 동안 금속 절삭, 다양한 소재의 절삭/조각, 자동차 용접, 레이저 클래딩 등에 활용되어 왔습니다. 현재 산업용 CO2 레이저는 파장이 10.64μm이며, 출력 레이저 광은 적외선입니다. CO2 레이저의 광전 변환율은 15~25%에 달하여 고체 YAG 레이저보다 유리합니다. CO2 레이저의 파장은 강철, 유색 강철, 정밀 금속, 그리고 다양한 비금속에 흡수될 수 있다는 것을 의미합니다. 적용 가능한 소재의 범위는 파이버 레이저보다 훨씬 넓습니다.
현재 가장 중요한 레이저 가공은 레이저 금속 가공입니다. 그러나 파이버 레이저가 국내외 시장에서 큰 인기를 얻으면서, 금속 가공에서 CO2 레이저 절단이 차지했던 시장 점유율을 일부 차지하게 되었습니다. 이로 인해 CO2 레이저가 시대에 뒤떨어져 더 이상 유용하지 않다는 오해가 생길 수 있습니다. 하지만 이는 완전히 잘못된 생각입니다.
가장 성숙하고 안정적인 레이저 광원인 CO2 레이저는 공정 개발 측면에서도 매우 성숙되어 있습니다. 오늘날에도 유럽과 미국에서는 CO2 레이저의 다양한 응용 분야가 여전히 많이 발견되고 있습니다. 많은 천연 및 합성 소재 또한 CO2 레이저 광을 잘 흡수할 수 있어 재료 처리 및 스펙트럼 분석 분야에서 CO2 레이저의 활용 가능성이 매우 높습니다. CO2 레이저 광의 특성은 CO2 레이저가 여전히 고유한 응용 가능성을 가지고 있다는 사실을 결정합니다. 다음은 CO2 레이저의 몇 가지 일반적인 응용 분야입니다.
파이버 레이저가 대중화되기 전에는 금속 가공에 주로 고출력 CO2 레이저가 사용되었습니다. 하지만 이제 초후판 절단에는 10KW 이상의 파이버 레이저를 사용하는 것이 일반적입니다. 파이버 레이저 절단이 강판 절단에서 CO2 레이저 절단을 일부 대체하고 있지만, CO2 레이저 절단이 사라질 것이라는 의미는 아닙니다. 현재까지 HANS YUEMING, BAISHENG, PENTA LASER와 같은 많은 국내 레이저 장비 제조업체들이 CO2 금속 레이저 절단기를 공급하고 있습니다.
파이버 레이저는 레이저 스팟이 작아 절단이 용이합니다. 하지만 이러한 특성은 레이저 용접에서는 약점으로 작용합니다. 두꺼운 금속판 용접에서는 고출력 CO2 레이저가 파이버 레이저보다 유리합니다. 몇 년 전부터 파이버 레이저의 약점을 극복하기 시작했지만, 여전히 CO2 레이저를 능가하지는 못합니다.
CO2 레이저는 표면 처리, 즉 레이저 클래딩에 사용될 수 있습니다. 오늘날 레이저 클래딩에는 반도체 레이저가 사용될 수 있지만, 고출력 반도체 레이저가 등장하기 전에는 CO2 레이저가 레이저 클래딩 응용 분야를 주도했습니다. 레이저 클래딩은 몰딩, 하드웨어, 광산 기계, 항공우주, 해양 장비 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 반도체 레이저와 비교했을 때 CO2 레이저는 가격 면에서 더 유리합니다.
금속 가공에서 CO2 레이저는 파이버 레이저와 반도체 레이저의 도전에 직면하고 있습니다. 따라서 앞으로 CO2 레이저의 주요 응용 분야는 유리, 세라믹, 직물, 가죽, 목재, 플라스틱, 폴리머 등과 같은 비금속 소재에 크게 좌우될 것으로 예상됩니다.
CO2 레이저의 광 품질은 폴리머, 플라스틱, 세라믹 가공과 같은 특수 분야에 맞춤형으로 적용할 수 있는 큰 가능성을 제공합니다. CO2 레이저는 ABS, PMMA, PP 및 기타 폴리머 소재를 고속으로 절단할 수 있습니다.
1990년대에는 초고속 CO2 레이저를 사용하는 고에너지 펄스 의료 장비가 발명되어 큰 인기를 얻었습니다. 특히 레이저 미용술이 큰 인기를 끌었으며, 매우 밝은 미래를 기대하고 있습니다.
CO2 레이저는 가스(CO2)를 매질로 사용합니다. RF 금속 캐비티 설계든 유리 튜브 설계든 내부 부품은 열에 매우 민감합니다. 따라서 CO2 레이저 장비를 보호하고 수명을 유지하려면 고정밀 냉각이 매우 중요합니다.
S&A Teyu는 19년간 레이저 냉각 장비 개발 및 제조에 전념해 왔습니다. 국내 CO2 레이저 냉각 시장에서 S&A Teyu는 더 큰 점유율을 차지하고 있으며, 이 분야에서 가장 많은 경험을 보유하고 있습니다.CW-5200T는 S&A Teyu에서 새롭게 개발한 에너지 효율적인 휴대용 레이저 냉각기입니다. ±0.3°C의 온도 안정성과 220V 50Hz 및 220V 60Hz의 이중 주파수 호환 기능을 갖추고 있습니다. 중소형 출력의 CO2 레이저 장비 냉각에 매우 적합합니다. 이 냉각기에 대한 자세한 내용은 https://www.chillermanual.net/sealed-co2-laser-tube-water-chiller-220v-50-60hz_p234.html 에서 확인하세요.
