레이저 커터로 절단할 수 있는 소재는 다양합니다. 목재부터 플라스틱, 강철부터 세라믹까지 다양합니다.
다양한 레이저 절단 응용 분야를 살펴보겠습니다.
항공 및 우주항공
항공 기술과 레이저 절단 기술은 항상 긴밀하게 연관되어 왔습니다. 보잉은 1년대에 엔진에 레이저 절단 기술을 사용한 최초의 회사 중 하나였습니다.
항공 및 우주 여행은 실제로 재료와 기술에 대한 가장 높은 요구를 충족합니다. 현대 엔진은 더욱 향상된 성능을 달성하는 동시에 연료 소비를 줄여야 합니다. 강도가 향상되고 밀도가 감소된 재료를 사용하는 것이 이 목표를 달성하는 가장 효율적인 방법이며, 레이저 재료 가공은 이러한 목표 달성에 적합한 것으로 입증되었습니다.
항공우주 분야에서 레이저의 출력은 수백 와트에서 수천 와트에 달합니다. 레이저는 합금 및 초합금 판재의 절단 및 용융 용접, 터빈 엔진 심공 드릴링, 가스터빈 및 항공기 엔진 블레이드 수리, 제빙 패널의 즉석 드릴링, 표면 열처리 등에 사용됩니다. 이러한 기술 덕분에 엔진은 고온에서도 효율적으로 작동할 수 있습니다.
항공우주 산업에서도 초고속 레이저 커터를 사용하고 있습니다. 초고속 레이저에는 피코초(1x10-12초)와 펨토초(2x1-10초)의 두 가지 종류가 있습니다. 펄스 지속 시간이 매우 짧아 최대 기가와트에 달하는 전력을 제공하여 거의 모든 종류의 재료를 레이저 조사 시 즉시 분해할 수 있습니다.
팁 :
• 재료의 강도는 향상되지만 밀도는 감소합니다.
• 가공이 매우 다양합니다. 레이저 매개변수를 조정하면 절단, 드릴링, 용접, 클래딩 등 여러 작업을 단일 기계로 수행할 수 있습니다.
태양광 패널
태양광 패널을 제작하려면 전도성과 광활성을 가진 여러 겹의 얇은 물질 층이 필요합니다. 이 층들은 구조화되고, 구멍을 뚫고, 케이블로 연결됩니다.
레이저는 박막 태양 전지의 가장자리 제거에 사용됩니다. 박막 태양 전지 모듈을 부식 및 장기 단락으로부터 보호하기 위해 모듈 가장자리의 적층 시스템을 제거하고 라미네이션합니다. 2000년대에는 실리콘 웨이퍼 가장자리에서 수 밀리미터에 불과한 반도체 물질을 제거하기 위해 태양광 산업 전체가 레이저로 전환했습니다. 그렇지 않으면 가장자리 주변의 원치 않는 단락이 발생할 수 있습니다.
이 과정에서 레이저 빔은 초당 700mm 이상의 속도로 작동하며, 단락 위험이 매우 낮습니다. 현재 시중에 나와 있는 다른 어떤 기술보다 훨씬 더 안정적이며, 예를 들어 샌드 블라스팅보다 더 뛰어납니다.
태양광 패널 제작 시 레이저를 사용하여 성공적으로 수행하는 두 번째 작업은 태양 전지를 드릴링하는 것입니다. 레이저는 비접촉 방식으로 작동하며 기계적 전하를 생성하지 않고 매우 빠르게 위치를 잡을 수 있습니다. 2초 만에 수천 개의 구멍을 뚫을 수 있습니다.
팁 :
• 매우 작고 정밀한 태양 전지를 만듭니다.
• 저렴함.
• 시간이 거의 소모되지 않음.
• 생산 라인에 쉽게 통합 가능.
• 비접촉식이며 정밀하고 공정이 안전합니다.
• 단락의 위험이 매우 낮습니다.
• 지금까지 시장에 출시된 다른 기술보다 훨씬 더 안정적입니다.
패션
레이저 커터는 원래 오트 쿠튀르 디자인에만 사용되었지만, 이제 제조업체에서도 이 기술을 쉽게 이용할 수 있습니다. 이제 레이저 커팅 실크와 가죽은 기성복 런웨이 컬렉션이나 탑샵이나 ASOS 같은 리테일 매장에서 흔히 볼 수 있습니다.
일반적으로 레이저 커팅은 합성 섬유에 가장 적합합니다. 합성 섬유의 플라스틱은 가공 과정에서 녹아내려 닳지 않는 완벽한 마감을 만들어냅니다. 반면 천연 섬유는 레이저 열에 의해 섬유가 고정되어 약간의 손상을 입습니다. 이로 인해 일반적으로 마감 가장자리에 변색이 발생하지만, 원단의 종류와 레이저 강도에 따라 조정하여 흔적을 없앨 수 있습니다.
레이저는 가죽에도 매우 효과적입니다. 예를 들어, 프랑스의 안장 제작 및 디자이너 에르메스는 작업실에 레이저 장비를 여러 대 도입하여 가죽 조각에 사용하고 있습니다. 장인들은 이 정밀 기술 덕분에 이제 가죽 한 장으로 네다섯 개의 가방을 자를 수 있으며, 칼날로 자를 때처럼 귀중하고 값비싼 가죽을 많이 손상시키지 않습니다.
팁 :
• 높은 정확도.
• 깨끗한 레이저 컷.
• 풀리는 것을 방지하기 위해 봉합된 원단 가장자리.
• 이 독특한 기계는 실크, 나일론, 가죽, 네오프렌, 폴리에스터, 면 등 다양한 소재를 절단할 수 있습니다.
• 레이저 절단은 원단에 압력을 가하지 않고 이루어지므로 절단 과정 중에 옷감에 닿을 다른 부분이 필요하지 않습니다.
• 원단에 의도치 않은 자국이 남지 않습니다. 실크나 레이스와 같은 섬세한 원단에 특히 유용합니다.
로봇, 드론 및 전자 제작
레이저 커터는 전자 산업의 거의 모든 재료에 대해 효율적인 절단 솔루션을 제공합니다.
예를 들어, MicroSD 카드의 경우, 레이저 커팅은 워터젯 커팅보다 비슷한 성능으로 3배 더 비용 효율적입니다. 회로 기판의 레이저 커팅도 마찬가지입니다. 휴대폰과 스마트폰 제작 시 레이저 커팅은 모든 측면에서 강력한 도구입니다. 레이저는 플라스틱 상자를 절단하고, 키보드 구멍을 뚫고, 다양한 플러그를 연결하고, 브랜드를 새기는 등 다양한 작업에 사용됩니다. 레이저는 심지어 화면 보호를 위해 플라스틱 패치를 녹이는 데에도 사용됩니다.
드론과 로봇의 경우 전자 부품뿐만 아니라 장치 구성품에도 레이저 절단이 필요한 경우가 많습니다.
팁 :
• 스캐닝 헤드를 사용한 빔 편향을 통해 재프로그래밍이 가능한 복잡한 윤곽을 단시간 내에 절단할 수 있습니다.
• 다른 절단 공정과 달리 레이저는 마모되지 않으므로 지속적인 가공 품질이 보장됩니다.
• 밀봉되고 깔끔한 가장자리.
