CO2 레이저 기술의 5대 응용 분야와 그 미래 살펴보기

이산화탄소(CO₂) 레이저는 1964년 벨 연구소에서 쿠마르 파텔(C. Kumar N. Patel)이 발명했습니다. 유리 레이저 튜브라고도 하며 섬유, 의료, 재료 가공 및 산업 제조 산업에서 널리 사용되는 연속 출력이 높은 레이저 제품입니다. 포장 코딩, 비포장재 절단, 비금속 절단 분야에서 고유한 응용 분야를 가지고 있습니다.금속 재료및 의료 미학.

CO₂ 1980년대에 발전한 레이저 기술은 20년 넘게 산업 공정에 널리 활용되고 있습니다. 자동차, 조선, 항공우주 등의 산업에서 금속 절단, 다양한 재료의 마킹 및 조각, 용접, 클래딩 가공에 사용됩니다.

산업용 CO₂ 레이저는 10.64μm의 파장에서 작동하며 적외선을 생성합니다. 전기 광학 변환 효율은 일반적으로 15%에서 25% 사이이며, 이는 고체 상태의 YAG 레이저에 비해 상당한 이점입니다.

파장 범위로 인해 CO₂ 레이저 빔은 강철 금속, 비철금속, 귀금속 및 비금속을 포함한 다양한 재료에 효과적으로 흡수될 수 있습니다.

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적용 가능한 재료의 범위는 파이버 레이저보다 훨씬 더 넓습니다.

파이버 레이저가 2010년 이후 금속 재료 가공 분야에서 붐을 일으켰음에도 불구하고, 특히 일부 CO₂ 커팅 시장, 전류의 가장 중요한 응용 레이저 가공 는 여전히 금속 소재 가공입니다.

그러나 이로 인해 일부 사람들은 CO₂ 레이저는 이제 구식이며 유용성이 제한적입니다.

이 개념은 완전히 잘못된 것입니다.

CO₂ 레이저는 기술적으로 가장 성숙하고 안정적이며 신뢰할 수 있는 광원 유형이며 오랜 공정 개발 역사를 가지고 있습니다. 레이저는 유럽과 미국에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있습니다.

많은 천연 및 합성 물질은 9~12μm 스펙트럼 범위에서 강한 흡수 특성을 가지고 있으며, 이 범위는 CO₂ 레이저. 따라서 재료 가공 및 스펙트럼 분석에 이상적입니다.

CO의 빔 속성₂ 레이저는 또한 고유한 잠재력을 제공하기 때문에 고유한 애플리케이션에 이상적입니다.

이 글에서는 CO의 몇 가지 일반적인 애플리케이션에 초점을 맞출 것입니다.₂ 레이저.

금속 재료 가공

연속 파이버 레이저가 등장하기 전에는 고출력 CO₂ 레이저는 금속판 가공 산업을 지배했습니다. 한 제조업체가 4KW CO₂ 2012년 전시회에서 20mm 이상의 두꺼운 판재를 절단할 수 있는 절단기를 선보이며 당시 업계에 큰 반향을 일으켰습니다.

오늘날에는 10,000와트 이상의 출력을 가진 파이버 레이저가 초박형 판재를 절단하는 데 사용됩니다. CO₂ 절단은 대부분 섬유 절단으로 대체되었습니다. 스틸 커팅완전히 사라지지는 않았습니다.

파이버 레이저는 스폿이 미세하기 때문에 절단이 더 쉽지만 용접 시에는 단점이 될 수 있습니다. 두꺼운 판재 접합의 경우, 고출력 CO₂ 레이저는 파이버 레이저보다 유리합니다.

몇 년 전 파이버 레이저의 한계를 해결하기 위해 빔 진동이 도입되었지만, 여전히 CO₂ 레이저 빔.

용접 강재 외에도 최근에는 크롬-망간과 같은 소재가 합금강 및 용접하기 어려운 알루미늄 합금이 등장하기 시작했습니다. 이러한 재료 중 일부는 녹는점이 높고 빛의 반사율이 높기 때문에 높은 수준의 레이저 파워 용접용.

재료 표면 처리

CO₂ 레이저는 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다. 표면 처리 레이저 클래딩을 통해. 고출력 반도체 레이저가 등장하기 전에는 반도체 레이저로도 할 수 있었습니다, 레이저 클래딩 는 주로 CO의 영역이었습니다.₂ 레이저.

레이저 클래딩은 금형, 하드웨어, 광산 기계, 기계 스핀들, 항공 우주, 해양 장비, 심지어 새로운 민간 제품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

CO₂ 레이저는 반도체 레이저에 비해 상당한 비용 이점이 있어 CO₂ 레이저 클래딩이 인기 있는 옵션입니다.

금속 가공에서 CO₂ 레이저는 파이버 레이저 및 반도체 레이저와의 경쟁에 직면해 있습니다. 따라서 향후 CO₂ 레이저는 유리, 세라믹, 직물 및 가죽, 목재, 플라스틱 및 폴리머를 포함한 비금속 재료에 초점을 맞출 가능성이 높습니다.

특수 분야를 위한 맞춤형 애플리케이션

CO₂ 레이저 빔은 폴리머, 플라스틱, 세라믹 등의 가공과 같은 맞춤형 특수 응용 분야에 큰 잠재력을 제공합니다. CO₂ 레이저는 ABS, PMMA, PP 등과 같은 폴리머 소재를 고속으로 절단할 수 있습니다.

고급 CO₂ 레이저는 최적화된 광학 패턴과 광 경로 설계로 보다 완벽한 스팟을 형성하여 열 영향 면적을 줄이고 PET 보호 필름 및 디스플레이 패널과 같은 고품질 휴대폰 필름 제품을 절단할 수 있습니다.

CO의 고유한 장점₂ 레이저 절단 기술은 UV 레이저 절단 기술보다 정밀 필름 절단에 더 적합하며 IT 산업의 정밀 가공 요구를 더 잘 충족합니다.

의료 a애플리케이션

1990년대에는 울트라 펄스 CO₂ 레이저 치료 기계가 등장하여 특히 레이저 에스테틱 분야의 까다로운 응용 분야에 성공적으로 적용되었습니다. 이 발전은 매우 유망한 미래를 가지고 있습니다.

CO₂ 레이저 보조 심부 공막 절제술 또는 줄여서 CLASS는 비침습적이고 결막낭에 의존하지 않는 시술로, 섬유주망, 심부 공막 및 맥락막의 수액 배액을 통해 안압을 낮추는 시술입니다.

이 혁신적인 시술은 수술 중 및 수술 후 합병증이 거의 없고, 여과 난포에 의존하지 않으며, 수술 후 흉터가 남지 않습니다. 간단하고, 학습 곡선이 짧으며, 숙달하기 쉽고, 임상에서 매우 효과적입니다.