레이저 기술이 제조를 더욱 지속 가능하게 만드는 방법

Nov 19, 2023

세계가 중요한 환경 문제에 직면하고 지구 온난화가 세계의 미래에 대한 실질적인 위협이 되면서 정부와 소비자는 조치를 취하기 시작했습니다. 세계 최대 30개 국가의 정부는 산업을 보다 친환경적이고 지속 가능한 관행으로 전환하려는 노력의 일환으로 17조 2천억 달러 이상의 인센티브를 시행했습니다.

인센티브 외에도 정부는 제조업체가 온실가스 배출을 줄이도록 요구하는 녹색법을 시행하고 있습니다.

고객들은 제조업체가 친환경 정책을 구현하려는 시도에 점점 더 의문을 제기하고 있습니다. 소비자의 85%는 지속 가능성을 염두에 두고 구매 행동을 적극적으로 바꾸었다고 말합니다.

100% 친환경적인 산업 프로세스는 없지만 제조업체는 제조를 보다 지속 가능하게 만들기 위해 기술을 줄이고 구현하기 위한 사전 조치를 취할 수 있습니다. 파이버 레이저 기술은 그 중 하나이며 인기를 얻고 있습니다.

이 기사에서는 광섬유 레이저 기술이 제조업체를 보다 지속 가능한 방식으로 전환하는 데 중요한 협력자 역할을 하는 5가지 이유에 대해 논의하겠습니다.

석탄, 석유, 가스 등 제조에 사용되는 에너지원은 환경을 파괴합니다. 에너지 효율성을 개선하는 것은 제조 운영을 더욱 지속 가능하게 만드는 열쇠 중 하나입니다.

예전에는 이산화탄소(CO2) 레이저가 제조 분야에서 주로 사용되었지만 이제는 파이버 레이저가 그 어느 때보다 인기가 높습니다. 오늘날 파이버 레이저는 에너지 효율성을 크게 향상시켰습니다. 일반적인 파이버 레이저는 CO2 레이저보다 3~5배 적은 에너지를 소비합니다. 또한 전원을 켜는 데 더 적은 시간(및 에너지)이 필요하며 이전 제품보다 냉각 요구 사항도 더 적습니다.

파이버 레이저의 고체 구성 요소는 CO2 레이저보다 전기 입력이 덜 필요합니다. 예를 들어, 2kW 파이버 레이저는 4-5kW CO2 레이저만큼 빠르게 얇은 재료를 절단할 수 있습니다.

제조업은 세계 지구 온난화 지수(GWP)의 절반 이상을 차지합니다. 분명히 업계는 온실가스 배출과 폐기물을 줄이는 방법을 찾아야 합니다.

제조 과정에서 소모품으로 인해 많은 양의 폐기물이 발생합니다. 레이저는 폐기물을 전혀 발생시키지 않으며 소모품에 크게 의존하는 많은 기술을 대체합니다.

예를 들어, 레이저 마킹은 인쇄된 라벨 및 잉크와 같은 소모품을 사용하는 많은 프로세스를 대체할 수 있습니다. 레이저 청소는 샌드블래스팅과 같은 프로세스를 대체하여 폐기가 필요한 연마 매체를 제거할 수도 있습니다.

레이저는 표면 청소에 사용되는 화학 박리 솔루션을 대체하여 제조업체가 화학 물질에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

많은 제조 작업에서는 여전히 표면 오염 물질을 제거하기 위해 화학 물질을 사용합니다. 대부분의 경우 이러한 화학물질은 오염을 방지하기 위해 관리되어야 합니다. 예를 들어, 화학적 스트리핑은 오염 물질을 제거하기 위해 다양한 화학 물질을 사용하며 여러 헹굼 단계를 포함합니다. 각 단계에서 헹굼수를 적절하게 처리하고 폐기해야 합니다.

특정 부위만 청소해야 하는 경우 레이저 클리닝을 사용하면 화학 물질을 사용하거나 화학 물질로 헹구지 않고도 녹, 산화물, 코팅 및 기타 유형의 표면 오염 물질을 선택적으로 제거할 수 있습니다.

Boeing은 비행기에서 페인트를 제거하기 위해 화학적 제거나 매체 분사 대신 레이저 제거를 사용하면 유해 폐기물을 90% 이상 줄일 수 있다는 사실을 발견했습니다.

산업 공간이 작을수록 환경에 미치는 영향도 줄어듭니다. 레이저 기술은 매우 컴팩트하며 제조 작업에 필요한 공간을 줄여줍니다.

예를 들어, 배터리 제조에서는 단일 레이저 용접 기계가 수십 대의 초음파 와이어 본딩 기계만큼 효율적일 수 있습니다. 레이저로 전환하면 잠재적으로 바닥 공간을 400~800평방피트까지 줄일 수 있을 뿐만 아니라 에너지 소비도 크게 줄일 수 있습니다.

특히 파이버 레이저는 매우 컴팩트합니다. 레이저 광은 광섬유 케이블에서 생성됩니다. 이에 비해 CO2 레이저는 가스 혼합을 위해 큰 챔버가 필요합니다. 파이버 레이저는 일반적으로 추가 냉각 장치 대신 통합 공기 냉각을 사용합니다. 이로 인해 설치 공간이 더욱 줄어들고 에너지 소비도 줄어듭니다.