수중 레이저 기술이란 무엇이고, 어떤 기존 방법을 대체할 수 있을까?

수중 유도 레이저 기술이란 무엇이며, 어떻게 작동하나요?

워터 가이드 레이저 기술은 고에너지 레이저 빔과 고압 워터젯을 결합한 첨단 가공 방식입니다. 전반사 원리를 이용하여 물줄기가 광 도파관 역할을 합니다. 이 혁신적인 방식은 레이저 가공의 정밀성과 물의 냉각 및 세척 기능을 결합하여 효율적이고 손상이 적으며 고정밀 가공을 가능하게 합니다.

대체 가능한 기존 프로세스 및 주요 장점

1. 기존 기계 가공

용도: 세라믹, 탄화규소, 다이아몬드 등 단단하고 부서지기 쉬운 재료의 절단.

장점: 수중 레이저는 비접촉 가공을 통해 기계적 응력과 재료 손상을 방지합니다. 초박형 부품(예: 시계 기어) 및 복잡한 형상에 적합하며, 절단 정확도와 유연성이 향상됩니다.

2. 전통적인 레이저 가공

응용 분야: SiC 및 GaN과 같은 반도체 웨이퍼나 얇은 금속 시트를 절단합니다.

장점: 물로 유도되는 레이저는 열영향부(HAZ)를 최소화하고, 표면 품질을 개선하며, 잦은 재초점 조정의 필요성을 없애 전체 프로세스를 간소화합니다.

3. 방전 가공(EDM)

응용 분야: 항공우주 엔진의 세라믹 코팅과 같은 비전도성 재료에 구멍을 뚫는 것.

장점: EDM과 달리, 워터 가이드 레이저는 전도성에 제한받지 않습니다. 버 없이 높은 종횡비(최대 30:1)의 미세 구멍을 뚫을 수 있어 품질과 효율성을 모두 향상시킵니다.

4. 화학 에칭 및 연마 워터젯 절단

응용 분야: 티타늄 임플란트와 같은 의료 기기의 마이크로채널 처리.

장점: 수중 레이저는 더 깨끗하고 친환경적인 가공을 제공합니다. 화학 잔여물이 없고, 표면 거칠기가 낮으며, 의료용 구성품의 안전성과 신뢰성이 향상됩니다.

5. 플라즈마 및 화염 절단

응용 분야: 자동차 산업에서 알루미늄 합금 시트 절단.

장점: 이 기술은 고온 산화를 방지하고 열 변형을 크게 줄입니다(기존 방법의 5% 이상 대비 0.1% 미만). 이를 통해 절단 정밀도와 재료 품질이 더욱 향상됩니다.

수중 유도 레이저에 레이저 냉각기 가 필요한가요?

네. 물줄기가 유도 매체 역할을 하지만, 내부 레이저 소스(파이버, 반도체 또는 CO₂ 레이저 등)는 작동 중 상당한 열을 발생시킵니다. 효율적인 냉각이 이루어지지 않으면 이 열이 과열로 이어져 레이저의 성능을 저하시키고 수명을 단축시킬 수 있습니다.

산업용 레이저 냉각기는 안정적인 온도 유지, 일관된 출력 보장, 그리고 레이저 시스템 보호에 필수적입니다. 특히 정밀 제조 분야에서 낮은 열 손상, 높은 정밀도, 그리고 친환경성을 중시하는 분야에서, 수중 유도 레이저는 신뢰할 수 있는 레이저 냉각기와 결합하여 우수하고 지속 가능한 가공 솔루션을 제공합니다.