레이저 세척 후 잔여물이 남을 수 있나요?

레이저 세척은 고에너지 밀도의 레이저 빔을 사용하여 표면 오염물과 상호작용함으로써 녹, 기름, 코팅제 및 산화물을 제거하는 표면 처리 공정입니다. 잔여물이 남는지 여부는 세척 메커니즘, 재료 특성 및 공정 매개변수 설정에 따라 달라집니다.

I. 레이저 세척의 제거 메커니즘
레이저 청소는 주로 열탈착, 열분해 및 기화, 플라즈마 충격, 그리고 광기계적 효과를 통해 작동한다. 오염물 층은 매우 짧은 시간 내에 레이저 에너지를 흡수하여 분해되거나 기화되거나 순간적인 충격으로 인해 탈착되는 반면, 기판은 흡수율의 차이 또는 제한된 열 확산으로 인해 일반적으로 반응에 관여하지 않는다.

II. 잔류물 형성의 주요 원인

1. 오염물질 제거 미흡
레이저 에너지 밀도가 부족하거나 스캔 속도가 너무 빠를 경우, 오염물 층이 연화되거나 부분적으로만 분해되어 탄화 잔류물이나 얇은 잔류막이 남을 수 있다.

2. 오염물질의 열분해 잔류물
유기 오일 및 코팅제는 열분해 과정에서 미량의 탄소 잔류물을 생성할 수 있으며, 이는 분말 또는 얇은 막 형태의 침전물로 나타날 수 있습니다.

3. 2차 환경적 침착
효과적인 유해 가스 배출 및 여과 시스템이 구현되지 않으면, 기화된 물질이 냉각 중 작업물 표면에 다시 응축될 수 있습니다.

III. 잔류물 정도에 영향을 미치는 주요 요인

1. 레이저 종류 및 파장
광섬유 레이저, 펄스 레이저 및 자외선 레이저는 다양한 소재에서 각기 다른 흡수 특성을 나타내며, 이는 제거 완전성에 직접적인 영향을 미칩니다.

2. 공정 파라미터
펄스 에너지, 주파수, 펄스 폭, 스캔 속도 및 중첩률을 포함합니다. 부적절한 파라미터 조합은 잔류 오염을 쉽게 유발할 수 있습니다.

3. 오염물질 및 기재의 특성
코팅 두께, 화학 조성뿐 아니라 기재의 열전도율 및 반사율도 모두 세척 성능에 영향을 미칩니다.

IV. 잔류물 감소를 위한 일반적인 대책

1. 레이저 파라미터를 최적화하여 에너지 결합 효율을 향상시킵니다

2. 다중 패스 또는 계층적 청소 전략 사용

3. 유해 가스 추출, 분진 제거 및 여과 시스템을 장착하여 이차 오염 방지

4. 필요 시 에어 블로잉 또는 보조 청소 공정과 병행

레이저 종류를 적절히 선택하고 공정 매개변수를 올바르게 설정하면, 일반적으로 레이저 청소 후 기판 표면에 큰 잔여물이 남지 않는다. 다만 매개변수가 부적합하거나 보조 시스템이 불충분한 경우 미량의 잔여물이 발생할 수 있으나, 공정 최적화를 통해 효과적으로 관리할 수 있다.