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레이저 용착기의 발전과 그 응용

전문가 제언: □ 레이저광을 이용한 수지 용착 기술은 1980년대 후반 우리나라 자동차 제조사가 도입하여 투과식 수지 용착을 생산라인에 적용하게 되었다. 그 후 고출력 반도체 레이저가 나오면서부터 레이저 수지 용착 기술의 보급이 확대되어 최근에는 자동차 업계 이외에도 미세 가공이 필요한 의료기구에서 부가가치가 높은 가공의 경우나 정밀전자 부품 구성 시의 정밀 가공 및 기밀 가공에 수요가 증가되고 있다. 이 대상은 부품 수가 많고, 규모가 큰 것에 자동화하기 쉬워서 비용 절감효과가 있으므로 앞으로는 더욱 수요가 증가될 것으로 본다.

□ 반도체 레이저의 발진파장대가 808～940㎚ 범위에서 많은 수지에 대한 투과성을 갖고 있고 반도체 레이저광은 광섬유로 전송이 가능하기 때문에 가공 헤드에 레이저광을 유도할 수 있으며, 또한 레이저빔 조사방향을 자유롭게 제어할 수 있어서 소형 단순화가 가능하다. 저렴한 가격이면서 효율이 좋은 반도체 레이저는 타 레이저와 비교하여 발진효율이 높고 발열량이 적어서 냉각장치도 간편한 것으로 할 수 있는 이점이 있다. 그리고 금속 가공처럼 레이저파워의 밀도를 높일 필요가 없으므로 집광성이 떨어지는 레이저일지라도 결점이 되지 않는다.

□ 레이저 용착의 특징은 미소 영역을 선택적으로 용착할 수 있으면서 내장품에 열적 영향을 주지 않는다. 즉 열판 용착처럼 작업 전체 또는 넓은 범위를 가열하는 용착과는 다르게 레이저 빔을 속으로 넣을 수 있으므로 용착하고 싶은 국소 부분을 선택적으로 조사할 수 있어서 발열이 내장품에 미치는 영향을 방지할 수 있다. 특히 진동 용착처럼 용착하고자 하는 면이 진동방향으로 되어있지 않아도 되므로 작업형상에 제약을 받지 않으며, 레이저 헤드를 자유롭게 이동시킬 수 있어 3차원 형상작업을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

저자: Tomonori Sakamoto
자료유형: 학술정보