2μm 레이저의 특별한 점은 무엇입니까?
원칙적으로 2μm 대역은 인간의 눈에 안전한 대역에 속하며 NO, H2O, CO2 등에 대한 흡수 스펙트럼이 좋습니다. 레이저 레이더, 우주 통신, 생물 의학, 재료 가공 등 다방향에 적용할 수 있습니다.
재료 가공 분야에서는 금속 가공이 산업용 레이저 시장의 85% 이상을 차지하는 것으로 추정되는 반면, 비금속 가공은 현재 15% 미만을 차지하고 있습니다. 현재 유럽, 미국, 일본은 비금속 가공 기술 개발 및 탐구에서 선두적인 위치에 있습니다. 공정이 미성숙하고 재료에 따라 다양한 출력과 파장의 레이저를 적용해야 하는 필요성으로 인해 중국에서는 비금속 가공 분야에 큰 관심이 없습니다. 최근 몇 년 동안 에너지 절약과 배출 감소를 배경으로 비금속 재료의 응용이 점점 더 대중화되고 있습니다.
자동차 산업을 예로 들면, '강철을 플라스틱으로 대체하는 것'이 경량화를 위한 중요한 대책으로 자리잡고 있습니다. 외장 트림이든 내장 트림이든 사용되는 플라스틱의 양이 늘어나고 있습니다. 엔지니어링 플라스틱의 경도, 강도 및 인장 특성이 지속적으로 향상됨에 따라 플라스틱 창, 도어, 프레임 및 더욱 중요한 자동차 부품에서 플라스틱을 사용하여 철강 재료를 대체하고 있습니다. 이는 비금속 재료에 대한 레이저 가공 응용의 대중화를 더욱 촉진할 것입니다.
파장의 관점에서 보면 2μm 레이저는 재료 가공, 특히 플라스틱 가공에 매우 매력적입니다. 대부분의 유사한 플라스틱 소재는 2μm 부근에서 충분히 강한 흡수력을 갖고 있어 직접 가공이 가능하며, 흡수된 에너지는 절단, 용접, 마킹 등에 사용될 수 있습니다. 비금속 재료 가공 요구 사항의 개발을 기반으로 2μm 레이저는 지난 10년 동안 파이버 레이저 분야의 연구 핫스팟이 되었습니다.
응용 분야 요구 사항을 더욱 충족시키기 위해 Brandnew는 평균 출력이 10W이고 중심 파장이 1940nm인 차세대 2μm CW 툴륨 첨가 광섬유 레이저를 특별히 출시했습니다. 높은 전기광 변환 효율, 낮은 에너지 소비, 조정 및 유지 관리 불필요, 유연한 광섬유 전도 출력, 컴팩트한 구조, 소형, 경량, 취급 및 운송 용이 등 많은 장점을 가지고 있습니다. 이상적인 조명을 제공합니다. 생물의학, 플라스틱 절단 및 용접, 환경 모니터링과 같은 응용 분야의 소스입니다.
플라스틱 레이저 용접으로 새로운 응용 시장 개척
플라스틱의 레이저 용접은 레이저 투과 용접이라고도 합니다. 레이저에 의해 발생된 빔은 용접할 부위에 집속되는데, 즉 레이저빔이 상부를 통과한 후 두 부품의 접촉면에서 다른 부품에 흡수되어 열작용대(용접)를 형성하게 된다. . 열 작용 영역의 플라스틱이 녹고, 핫멜트 상태의 플라스틱 고분자가 용접 압력의 작용으로 서로 확산되어 반 데르 발스 힘이 발생하고 두 부품이 서로 단단히 연결됩니다.
접착, 핫멜트 용접, 초음파 용접, 진동 용접과 같은 전통적인 용접 공정에 비해 레이저 플라스틱 용접은 물리적 접촉이 없고 용접 효과가 양호하며 자동화 수준이 높다는 장점이 있습니다. 2μm 대역 광에 대한 PP, PC, PMMA 등 열가소성 수지의 흡수율은 가시광선 및 근적외선 대역의 흡수율보다 훨씬 높기 때문에 2μm 툴륨 첨가 파이버 레이저를 사용한 용접의 경쟁력이 더욱 높습니다.
자동차 애플리케이션에서 PC 소재는 헤드라이트 플라스틱 소재의 약 50%를 차지하며 일반적으로 자동차 테일라이트 하우징 및 트림에 사용됩니다. PP 소재는 헤드라이트 플라스틱 소재 중 약 30%를 차지하며 주로 테일라이트의 리어 커버, 트림, 와이어 하니스 가이드, 헤드라이트의 하우징 및 리어 커버 등에 사용됩니다. PMMA는 투과율 90%-92%, 굴절률 1.49, 높은 표면 경도 및 우수한 종합 성능 등 탁월한 광학 특성을 가지고 있습니다. 주로 광학적으로 투명한 제품, 후미등 아웃사이드 미러, 실내 분위기등의 도광재로 사용됩니다.
PP, PC 및 PMMA 재료의 용접을 테스트하기 위해 Brandnew 2μm CW 툴륨 첨가 파이버 레이저를 사용하면 균일하고 일관된 용접이 가능하며 용접은 기공이나 과도한 연소 없이 평평하고 매끄러워집니다. 그 중 PC재 용접에서는 용접폭 1.5mm 이하에서 전단력이 1300N을 초과해 시험 모재가 파손되는 현상이 발생했다. PP재질의 용접시 용접폭 2mm이하에서 전단력이 1000N을 초과하여 시험모재가 파손되는 현상이 발생하였습니다. PMMA 재료의 용접 시 용접 폭 1.3mm 이하에서 전단력이 800N을 초과하여 시험 모재가 파손됩니다.
이종 재료의 용접에서 Brandnew 2μm CW 툴륨 첨가 파이버 레이저는 여전히 매우 우수한 성능을 발휘합니다. 테스트 후 PC 투명 + PMMA 검정색 샘플 테스트 용접은 안정적이고 일관되며 효과적인 용접 효과를 얻을 수 있습니다. PMMA 투명 + PC 검정색 샘플 테스트 용접은 약간의 변동이 있으며 인장 테스트 모재가 파손되어 효과적인 용접 효과를 얻을 수 있습니다.
레이저 플라스틱 용접은 현재 자동차 조명, 자동차 대시보드, 자동차 부품과 같은 플라스틱 부품에 주로 사용됩니다. 중국자동차제조협회 자료에 따르면 1~9월 중국 자동차 생산량과 판매량은 2107만5000대와 2106만9000대로 전년 동기 대비 각각 7.3%, 8.2% 증가해 안정적인 성장세를 유지했다. 중국에서 신에너지 차량이 급속히 증가함에 따라 플라스틱 가공에 대한 수요가 점점 더 왕성해지고 있습니다. 새로운 용접 공정으로 2μm 파이버 레이저가 더욱 응용되어 대중화될 것입니다.
플라스틱 용접 외에도 2μm 레이저는 다양한 용도로 사용됩니다.
생체의학 분석기기는 일반적으로 멸균성이 요구되며 어떠한 화학물질 등과도 혼합할 수 없습니다. 특히 이러한 제품의 생산에는 비접촉 용접 방식인 레이저 용접이 적합합니다. 의료기기 분야에서는 플라스틱 레이저 용접이 주사 시스템, 의료 전자 장비, 각종 인공 이식 및 장루 제품 등에 주로 사용됩니다.
플라스틱 용접 외에도 2μm 레이저는 물에서 적절한 흡수 피크를 가지므로 의료 응용 분야에 특히 적합하므로 레이저가 수백 μm 이하의 깊이까지 피부에 침투할 수 있습니다. 생물학적 조직의 주요 구성 요소는 물입니다. 2μm 레이저의 높은 흡수율은 극도로 작은 규모의 가열을 가능하게 하여 정밀한 절단과 신속한 지혈을 가능하게 하며 이는 많은 수술에 가장 적합한 선택입니다.
크기가 50μm에 불과한 미세 작용 영역은 각질층 지지체를 그대로 유지하고 표피 재생 및 재건을 달성하며 단시간 내에 복구될 수 있습니다. 레이저는 진피에 정확하게 작용하여 피부의 최소 침습 메커니즘을 자극하고 콜라겐 재생 및 리모델링을 완료할 수 있습니다. 동시에 마이크로초의 동적 펄스 시간과 킬로헤르츠의 고속 스텝 응답이 필요하며 빠르고 편안한 경험을 제공합니다. 2μm 레이저의 장점은 바로 이것!
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