복합재료 제조에서 금형 청소는 항상 피할 수 없는 단계였습니다. 기존의 세척 방법은 시간이 많이 걸리고-노력-집약적이며 금형이 손상될 수도 있습니다. 이제 점점 더 많은 회사에서 기존 청소를 대체하기 위해 레이저 청소를 사용하기 시작했습니다. 레이저 클리닝 기술은 높은 자동화 수준과 높은 클리닝 효율성 등의 장점을 제공합니다. 이는 생산 효율성을 크게 향상시키고 비용을 절감할 뿐만 아니라 작업 환경과 작업자의 건강 상태를 향상시킵니다.
복합재료란 무엇입니까?
복합재료는 서로 다른 특성을 지닌 두 가지 이상의 재료를 결합하여 형성된 새로운 재료입니다. 경량, 고강도, 내식성 등의 장점을 갖고 있어 항공우주, 자동차, 철도, 풍력 등의 산업에서 널리 사용됩니다. 이러한 산업이 더 높은 성능의 재료를 요구함에 따라-복합 재료의 사용이 점점 보편화되어 표면 처리에 대한 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다.
복합 재료 금형은 강철, 알루미늄, 텅스텐강을 포함한 다양한 재료로 만들어진 다양한 크기와 기하학적 모양으로 제공됩니다. 전통적으로 금형은 수동 연삭 방법, 미디어 블라스팅 또는 화학 물질을 사용하여 청소되었습니다. 그러나 이러한 기술에는 고유한 과제도 있습니다.
예를 들어 분쇄 작업에서는 먼지와 휘발성 물질이 생성되어 작업자의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 또한 금형 표면 저하, 조기 마모 및 잔류물 축적으로 이어질 수 있습니다. 또한 매체 분사 또는 화학 물질의 사용은 시간이 지남에 따라 금형을 손상시키고 모양을 변경할 수 있는 가혹하고 공격적인 공정입니다.

레이저 클리닝 시스템은 항공기 엔진 터빈 블레이드 표면의 녹 및 오염 물질을 제거합니다.
레이저 클리닝고에너지 광 펄스를 사용하여{0}}수지, 생산 잔여물, 이형제, 산화물, 오일 및 기타 원치 않는 물질을 정밀하게 제거하는 대체 솔루션을 제공합니다. 이 기술은 기본 기판이 손상되지 않도록 보장하여 금형의 서비스 수명을 크게 연장합니다.
레이저 클리닝의 원리
레이저 클리닝은 나노초 레이저 펄스를 사용하여 대상 표면을 조사하는 절제 원리를 기반으로 작동합니다. 이 공정은 열 제거, 광분해, 충격파와 같은 물리적 효과를 결합하여 오염 물질을 제거합니다. 작업자는 금형 재료에 따라 파장, 펄스 지속 시간, 에너지 강도 등의 매개변수를 조정할 수 있으므로 기판에 영향을 주지 않고 오염 물질만 제거할 수 있습니다. 다양한 재료가 다양한 각도로 레이저 에너지를 흡수하므로 레이저 매개변수는 금형 재료에 따라 조정됩니다.
현재 레이저 클리닝은 주로 펄스 모드와 연속파 모드의 두 가지 모드로 구분됩니다.
펄스 레이저:짧고 강렬한 레이저 에너지 펄스를 방출하여 열 영향 영역이 작습니다. 특히 탄소섬유, 유리섬유 등 열에 민감한 복합재료의 박막, 잔류 접착제, 이형제, 기타 가벼운 오염물질을 제거하는 데 적합합니다. 기판 보호가 중요한 항공우주, 금형 제조, 정밀 엔지니어링과 같이 수요가 높은-응용 분야에서는 펄스 레이저가 널리 사용됩니다.

연속파 레이저:안정적이고 연속적인 광선을 생성하므로 금속 표면의 녹, 페인트, 기타 코팅을 제거하는 등{0}}힘든 청소 작업에 이상적입니다. 대규모-오염이 심하거나 효율성이 높은-산업 청소 작업(예: 강철 구조물의 녹 제거 및 오래된 장비의 유지 관리)의 경우 연속파 레이저 모드가 더 나은 비용-효과성을 제공합니다.

두 가지 모드는 상호 배타적이지 않고 다양한 애플리케이션 시나리오에 맞게 조정된 보완적인 선택입니다.
작동 원리의 차이점:
| 매개변수 | 연속 레이저 | 펄스 레이저 |
| 에너지 출력 모드 | 안정적이고 지속적인 출력 | 높은 피크 전력(나노초 수준)의 짧은 펄스 |
| 열 축적 효과 | 높음(스캔 속도를 엄격하게 제어해야 함) | 매우 낮음(정밀 부품에 적합) |
| 피크 전력 밀도 | 일반적으로 < 1×10⁶ W/cm² | 1×10⁹ W/cm²에 도달할 수 있습니다. |
일반적인 기술 매개변수 비교:
색인 |
연속 레이저(3000W CW) |
펄스 레이저(300W MOPA) |
청소 효율(m²/h) |
8-12 |
2-4 |
스폿 직경 |
0.2~3mm 범위에서 조정 가능 |
0.05~0.5mm 범위에서 조정 가능 |
층 두께 제거 기능 |
150μm 이하 |
50μm 이하 |
에너지 소비율(kW·h/m²) |
1.8-2.2 |
3.5-4.0 |
실험적 검증: 금속 기판의 레이저 페인트 제거
산업 사용자에게 경험적 증거를 제공하기 위해 당사 R&D 팀은 일반적인 금속 기판에 대한 비교 테스트를 수행했습니다. 실험 결과는 표면 처리에 대한 주요 최적화 규칙을 밝혀 코어를 식별합니다.펄스 레이저 클리닝 기계와 연속 레이저 클리닝 기계의 차이점.
- 펄스 레이저 클리닝(200W JPT MOPA):알루미늄 합금의 20μm 페인트 층에 대한 테스트에서는 동일한 주파수에서 더 짧은 펄스 폭이 더 긴 펄스 폭보다 코팅을 더 효과적으로 제거하는 것으로 나타났습니다. 발견된 최적의 손상{2}없는 매개변수는 60kHz에서 100ns 펄스 폭, 9600mm/s의 스캔 속도로 기판 손상이 전혀 발생하지 않는 것이었습니다.
- 연속파(CW) 레이저 청소:CW 테스트에서는 스캐닝 속도가 매우 중요한 것으로 나타났습니다. 속도가 느리면 인쇄물이 뚜렷하게 타는 현상이 발생하고, 속도가 너무 높으면 페인트 잔여물이 남습니다. 깨끗한 표면을 위한 최적의 균형은 알루미늄의 스캔 속도 2000mm/s에서 달성되었습니다.
레이저 클리닝 기술 개발
레이저 세척 기술은 1960년 레이저 발명에서 시작되었으며 1970년대 인공물 표면 세척에 사용하기 위해 처음으로 연구되었습니다. 그 이후로 이 기술은 초기 펄스 루비 레이저를 시작으로 가스 레이저(예: CO2 레이저)를 거쳐 마침내 오늘날 널리 사용되는 고체{3}}상태 광섬유 레이저에 이르기까지 지속적으로 발전했습니다.

파이버 레이저는 컴팩트한 디자인, 고효율, 긴 수명, 강력한 다용성으로 인해 복합 재료 제조 시 금형 청소에 널리 사용됩니다. 페인트 제거, 녹 제거, 공장 금형 및 기계의 보수 및 유지보수와 같은 대규모 장비나 해양 구조물이나 -연속 파이버 레이저는 매우 효율적인 청소 기능을 활용할 수 있습니다.
다양한 금형 청소 요구 사항을 충족하는 기술
레이저 세척은 금속, 플라스틱 및 복합 재료를 정밀하게 세척할 수 있어 산업 제조 분야에서 널리 응용되고 있습니다. 또한 환경 친화적이고 비파괴적인 세척 방법과 하이브리드 처리 기술로의 전환과 함께 고출력 레이저 세척 시스템에 대한 수요가 증가하면서 더욱 자동화된 솔루션이 탄생하게 되었습니다.-

레이저 클리닝은 전 세계 제조업체에서 점점 더 많이 채택하고 있는 역동적이고 빠르게 성장하는 기술입니다. 그 장점과 응용 분야는 광범위하고 지속적으로 발전하여 도구와 구성 요소를 청소할 때 높은 정밀도와 효율성을 가능하게 합니다. 특히 복합재료 제조에서 레이저 클리닝은 에폭시 수지, 폴리에스터, 비닐 에스테르 수지, 이형제 및 기타 오염 물질을 효과적으로 제거하여 금형의 기본 구조를 보호합니다. 이는 도구를 여러 번 재사용할 수 있어 생산 주기가 더욱 효율적이라는 것을 의미합니다.
다양한 솔루션
레이저 클리닝의 경우,왕의 레이저절단, 제판, 마킹 제어 시스템 등 잘 알려진 분야에 대한 심층적인 전문 지식을 보유하고 있을 뿐만 아니라 레이저 클리닝, 용접, 지능형 제어 등 광범위한 산업 응용 시나리오를 포괄하는 다양한 솔루션을 개발했습니다.
레이저 업계의 실무자로서 King's laser가 개발한 레이저 클리닝 시스템은 이러한 효율적인 클리닝 철학을 구체적으로 표현한 것입니다. 복합재료 금형 및 다양한 산업 부품에 대한 정밀하고 환경 친화적인 세척 솔루션을 제공하여 고객의 운영 비용 절감 및 생산 효율성 향상에 도움을 줍니다.
동일한 펄스-제어 프로세스 핸들목재 및 복합재 청소가구와 FRP 생산 전반에 걸쳐. 고무제조에서는타이어 몰드 청소또 다른 금형-수명 연장 사용 사례입니다.

