레이저 – 정의 및 응용 분야

레이저는 유도 방출 현상을 이용하여 자외선, 가시광선 또는 적외선 범위의 전자기 복사를 방출하는 장치입니다. 명칭은 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation의 약자입니다. 레이저 광은 결맞음성(coherence)이 우수하고, 일반적으로 편광되어 있으며, 매우 낮은 발산과 좁은 방출 라인폭을 가져 목표 파장에서 높은 파워 밀도를 실현할 수 있습니다. 펄스 레이저는 극히 짧은 펄스 폭으로 매우 높은 피크 출력이 가능합니다. 광전자공학의 발전 덕분에 레이저 기술은 실험실 및 대규모 산업 현장을 벗어나 중소기업 및 하비스트 영역까지 확대되었습니다. Opt Lasers는 산업 및 과학 분야 전반에서 널리 사용되는 고품질 레이저 모듈 및 전자기기의 유럽 제조업체입니다. 대표적인 제품군 중 하나는 PLH3D 시리즈 레이저 헤드입니다.

PLH3D-XT8 – 주요 이점

PLH3D-XT8 – Key Advantages

왜 청색 레이저(~450 nm)인가?

청색(≈450 nm) 다이오드 레이저는 에너지를 다양한 유기 및 공업용 소재에 효율적으로 결합하고, 장파장에 비해 더 작게 집속된 초점을 제공합니다. 이는 실제로 더 깔끔한 절단면, 더 어두운 각인, 낮은 광출력으로도 미세한 디테일을 구현할 수 있음을 의미합니다.

  • 우수한 흡수율: 목재, 가죽, 종이, 다양한 플라스틱, 특정 비철금속(예: 구리/황동)에서 일반 IR(적외선) 광원보다 우수한 에너지 흡수.
  • 높은 광도 및 미소 스폿을 통해 선명한 벡터 절단과 사진 품질의 레스터 각인이 가능하며, 열영향부를 최소화함.
  • 소형·고효율 광원으로 PWM/TTL 변조와 경량 구동 시스템에 손쉽게 통합 가능.

청색 vs CO₂ 및 IR 파이버 레이저

  • 소재 상호작용: 약 450 nm 파장에서 다수의 밝은 색상 유기 소재 및 특정 금속이 10.6 µm(CO₂) 또는 1.06 µm(IR 파이버)에 비해 에너지를 더 잘 흡수하여, 얇거나 반사율이 높은 소재 가공 시 공정 안정성을 향상시킵니다.
  • 디테일 및 절단면 품질: 짧은 파장은 더욱 미세한 초점과 열영향부(HAZ)의 축소를 가능하게 하여, 정밀 각인 및 섬세한 절단에 유리합니다.
  • 통합성: 다이오드 기반 청색 모듈은 많은 CO₂ 또는 파이버 시스템에 비해 경량이며, 탑재와 구동이 간단하여 데스크톱 CNC와 3D 프린터 확장 등에 이상적입니다.

수명, 안정성 및 열관리 설계

최신 고출력 청색 다이오드는 적절한 냉각과 드라이버 운용 시 장기간 사용 및 안정적인 출력을 보장하도록 설계되었습니다. Opt Lasers의 6W급 청색 다이오드 기술은 장시간 연속 공정 및 신뢰성 있고 지속 가능한 출력을 목표로 개발되었습니다.

  • 긴 작동 수명: 견고한 방열 및 드라이버와 결합 시 연속 작업 환경에 적합.
  • 안정적인 빔 파라미터 및 반복 가능한 초점 유지로 장시간 공정 시도에서도 일관된 품질 보장.
  • 산업 등급 드라이버: 소프트 스타트, 보호 기능, 선형 전력 제어 지원.

통합 및 제어

Opt Lasers의 청색 헤드는 다수의 컨트롤러 플랫폼에서 신속한 기계 장착과 직관적인 전기 연결이 가능하도록 설계되었습니다. 표준 PWM/TTL 입력으로 출력 제어가 용이하며, 다양한 액세서리 생태계를 통해 순수하고 반복 가능한 결과를 지원합니다.

  • 표준 PWM/TTL 전력 제어로 주요 모션 컨트롤러 및 펌웨어와의 호환성 제공.
  • 액세서리 생태계: 마운트, 에어 어시스트, 안전 광학 윈도우, 빠른 교체 및 정확한 재설치를 위한 도킹 시스템.
  • 포괄적 기술 문서 및 주요 CAM/각인 소프트웨어용 장치 프로파일 제공.

산업 및 과학 분야에서의 응용

청색 레이저는 천연 소재 및 폴리머의 절단 및 각인, 부품의 정밀 마킹, 컴팩트하고 고광도 광원을 요하는 공정 등에서 탁월한 퍼포먼스를 제공합니다. 특히 선택적 소재 가공과 자동화 제조 셀 등 특수 산업 공정에의 활용이 증가하고 있습니다.

  • 절단 및 각인: 목재, 가죽, 종이/보드, 기술용 폼, 다양한 복합 소재에 적용.
  • 부품 마킹: 패널, 태그, 일련번호, 고대비 그래픽 각인.
  • 비철금속 가공(구리, 황동) 등 청색 흡수가 유리한 금속 처리.
  • 자동화: 갈보 마킹, 인라인 라벨링, 고속 각인 스테이션에 활용.

보다 다양한 청색 레이저 기술과 사례를 당사 사이트에서 확인하실 수 있습니다.