레이저 절삭 대. 조각 대. 절단: 공정 및 응용 분야의 기술적 비교
어블레이션, 인그레이빙, 커팅을 포함한 레이저 가공 기술은 현대 정밀 제조의 핵심입니다. 모든 기술은 고에너지 레이저 빔을 사용하여 소재와 상호 작용하지만, 핵심 목표, 주요 공정 매개변수, 그리고 그에 따른 적용 시나리오에 따라 차별화됩니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 특정 산업 요구에 맞는 적절한 기술을 선택하는 데 매우 중요합니다.
1. 기본 원칙 및 핵심 목표
가장 큰 차이점은 의도한 결과와 재료와의 물리적 상호작용에 있습니다.
레이저 절제:레이저 절제의 핵심 목적은 다음과 같습니다.정밀하고 미세한 제거표면 개질이나 미세 구조 생성을 위한 재료. 종종 다음을 사용합니다.초단 펄스(피코초 또는 펨토초) 에너지를 너무 빨리 축적하여 물질이 고체에서 플라즈마로 직접 전환(승화)되도록 하여 최소화합니다.열영향부(하즈)이 으악 차가워 처리중입니다 메커니즘은 마이크로 전자 제품 제조 또는 의료 기기 표면 기능화와 같이 주변 재료의 열 손상을 방지해야 하는 응용 분야에 이상적입니다. 목표는 단순히 제거하는 것이 아니라, 미세 수준에서 제어된 변형을 수행하는 것입니다.
레이저 조각:이 프로세스의 목적은 다음과 같습니다.눈에 보이는 표시, 패턴 또는 질감재료 표면에 마킹하는 방식입니다. 일반적으로 연속파 또는 장펄스 레이저(예: 나노초)를 사용하여 얕은 표면층에서 용융, 기화 또는 화학 반응을 유도합니다. 마킹 깊이는 단순 마킹보다 깊지만, 작업물을 완전히 관통하는 것은 아닙니다. 주요 특징은 대비, 가독성, 미적 외관으로, 금속, 플라스틱, 가죽에 브랜딩, 일련번호, 장식 작업에 적합합니다.
레이저 절단:레이저 절단의 목적은완전한 분리정의된 경로를 따라 재료를 절단합니다. 높은 평균 출력을 사용하여 재료 전체 두께에 걸쳐 용융 또는 기화시키며, 종종 가스 제트를 사용하여 용융된 잔류물을 배출합니다. 주요 매개변수로는 절단 속도, 날 직각도, 그리고 슬래그 형성 최소화 등이 있습니다. 금속, 플라스틱 또는 복합재 시트의 프로파일링을 높은 정밀도와 속도로 수행할 수 있는 것이 특징이며, 다양한 분야에서 기계적 펀칭이나 톱질을 대체합니다.
2. 기술 매개변수 비교 및 결과 효과
목표가 다르면 주요 기술적 매개변수에도 상당한 차이가 발생합니다.
아래 표는 프로세스 구성의 중요한 차이점을 요약한 것입니다.
특징 | 레이저 절제술 | 레이저 조각 | 레이저 커팅 |
|---|---|---|---|
주요 목표 | 미세 스케일 제거,표면 개질, 미세 구조화 | 표면 표시 만들기,패턴 또는 질감 | 완전한 재료 분리,컨투어링 |
깊이/재료 상호작용 | 나노미터에서 마이크로미터까지; 증발/승화를 통해 표면 개질을 달성합니다. | 마이크로미터에서 밀리미터까지; 표면층을 녹이거나 증발시킵니다. | 완전 침투; 두께 전체에 걸쳐 녹거나 타오릅니다. |
주요 프로세스 매개변수 | 초단 펄스(피코/펨토초),높은 피크 전력 밀도, 고정밀 스캐닝 제어. | 낮은 전력 밀도, 조정 가능한 스캐닝 속도 및 해치 간격. | 높은 평균 전력,스캔 속도가 더 느림(조각에 대한) 보조 가스의 유형과 압력. |
열영향부(하즈) | 매우 작거나 존재하지 않음("냉간 작업") 주변 재료에 거의 손상을 주지 않습니다. | 비교적 작지만 변색 등 열적 영향이 발생할 수 있습니다. | 심각함, 눈에 띄는 HAZ가 발생하며, 종종 슬래그나 열 변형이 발생합니다. |
공간 해상도 | 매우 높음(10µm 미만 가능), 미세한 마이크로 형상을 만드는 데 적합합니다. | 중간에서 높음, 지점 크기와 소재에 따라 달라집니다. | 절삭 슬릿(커프 폭)에 의해 정의되며, 절삭/조각 지점보다 큽니다. |
3. 응용 시나리오: 마이크로 전자공학에서 거시 제조까지
각 프로세스의 고유한 역량은 산업 전반에 걸쳐 주요 적용 분야를 결정합니다.
레이저 절제 응용 분야:그 정밀성으로 인해 첨단기술 분야에서는 필수적입니다.
전자 및 반도체:저항기 트리밍, 회로 기판에 마이크로비아 생성, 박막 태양 전지 절연.
의료기기 제조:심혈관 스텐트 가공, 수술 도구에 미세한 형상 생성, 열 영향을 최소화하면서 생체적합성을 개선하기 위한 표면 질감 처리.
항공우주:터빈 블레이드에 미세 냉각 구멍을 만들고 마찰을 줄이기 위해 표면을 구조화합니다.
레이저 조각 응용 분야:이 기술은 표면 표시와 개인화에 다양하게 활용할 수 있습니다.
제품 식별:기계 부품, 소비재, 도구에 일련번호, 바코드, 로고를 영구적으로 표시합니다.
개인화된 선물:나무, 유리, 아크릴, 가죽으로 만든 품목에 맞춤 디자인을 제작합니다.
금형 및 다이 텍스처링:플라스틱 사출이나 판금 성형을 위한 금형에 질감 있는 표면을 만들어 최종 제품에 특정 표면 마감을 부여합니다.
레이저 절단 응용 분야:시트 소재를 성형하는 데 사용되는 다용도 솔루션입니다.
산업 제조:금속판에서 자동차 차체 부품을 프로파일링하고, 전자 케이스용 부품을 절단하고, 항공우주용 탄소 섬유 복합재를 가공합니다.
광고 및 간판:아크릴, 목재, 합성 패널에서 정교하게 글자와 모양을 잘라냅니다.
섬유 및 의류:신발과 의류용 가죽, 닳는 것을 방지하기 위해 봉인된 가장자리를 갖춘 기술 섬유, 직물을 정확하게 자릅니다.
요약하자면, 레이저 어블레이션, 인그레이빙, 그리고 커팅 중 어떤 것을 선택할지는 원하는 결과, 즉 미세한 변형이나 구조화, 표면 마킹, 또는 완전한 분리에 따라 달라집니다. 초고속 레이저의 발전은 특히 고품질 어블레이션과 인그레이빙의 경계를 모호하게 만들며, 모든 분야에서 정밀 제조의 경계를 넓히고 있습니다.
