금속의 레이저 에너지 흡수 촉진: 4가지 효과적인 방법

금속 재료의 레이저 가공에서 가장 큰 문제는 레이저 에너지 흡수율입니다. 다양한 금속 재료를 가공할 때 레이저 복사 결합 효율을 높이기 위해 일반적으로 다음과 같은 기술이 사용됩니다.

금속 재료를 조사하는 데 사용되는 레이저의 파장은 임계 파장으로 선택됩니다. 예를 들어, Al, Au 및 Ti의 임계 파장은 각각 약 1064nm, 630nm 및 10000nm입니다.

레이저 빔 파장이 임계 파장보다 크면 레이저 빔에 대한 금속 표면의 반사율이 급격히 증가하고 흡수율이 급격히 감소하여 입사된 레이저 빔의 92% 이상이 반사됩니다.

YAG 고체 레이저레이저 미세 가공에 일반적으로 사용되는 레이저 파장은 1064nm입니다. 이 파장에서 Al, Cu, Ni, Ag, Pt, Zn, Pb와 같은 대부분의 금속의 반사율은 80% 이상입니다.

CO₂ 가스 레이저고출력 레이저 가공에 자주 사용되는 레이저의 파장은 10600nm입니다. 따라서 이 레이저를 사용하는 대부분의 금속의 반사율은 90% 이상입니다.

T금속 표면은 입사 레이저의 흡수를 개선하기 위해 적절한 코팅으로 덮여 있습니다.

일반적으로 흑연 또는 인산망간을 표면에 코팅으로 도포합니다. 이 코팅은 검은색 흡수층을 형성하여 흡수율을 60%에서 80%까지 높일 수 있습니다.

하지만 적절한 코팅 두께가 중요합니다. 코팅이 너무 두꺼우면 과도한 열로 인해 증발할 수 있습니다. 너무 얇으면 코팅이 끝나기 전에 완전히 증발할 수 있습니다. 레이저 가공레이저 방사 시 금속 반사로 이어집니다.

코팅 두께는 열전도를 통해 빛 에너지를 흡수하고 금속으로 전달하는 데 영향을 미칩니다. 레이저 가공이 끝날 때 코팅이 증발한 경우 이 두께가 최적의 코팅 두께로 간주됩니다. 이 값은 테스트를 통해 결정할 수 있습니다.

O광학 전처리

광학 전처리는 재료 표면의 흡수를 향상시키는 최근의 무공해 기술입니다. 주로 엑시머 레이저와 UV 스펙트럼 및 CO₂ 를 동시에 처리하여 CO₂ 재료 표면의 레이저 흡수.

광학 전처리의 효과는 레이저 에너지, 레이저 펄스 수, 재료의 물리적 특성 등 세 가지 요소의 영향을 크게 받습니다.

광학 처리는 복잡한 기술이며 현재 대부분 실무 경험에 의존하고 있어 이론적 연구가 더 필요합니다.

M기계적 및 화학적 표면 전처리 기술

재료 표면의 레이저 흡수율을 높이기 위해 기계적 및 화학적 표면 전처리 기술을 활용합니다.

예를 들어, 연삭 휠을 사용하여 매끄러운 금속 표면을 연마하고 산성 물질로 금속 표면의 얇은 층을 부식시키는 것이 가장 간단합니다. 표면 처리 방법을 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법은 조각품의 손상과 오염 가능성이 가장 큰 방법이기도 합니다.