칩 발생을 막자: 왜 적외선 예열이 레이저 유리 절단에 있어서 필수적인지
유리는 매우 고집이 센 재료입니다. 부서지기 쉽고, 갑작스러운 자극을 싫어합니다.
고에너지 레이저를 차가운 유리 표면에 조사하면, 순식간에 엄청난 온도 상승이 일어납니다. 레이저가 닿는 부분은 뜨거워지지만, 나머지 부분은 여전히 차갑습니다. 이러한 온도 차이로 인해 내부 응력이 생기고, 결국 유리가 부서집니다. 그 결과로 작은 균열들과 모서리 부분에서의 파손이 발생합니다. 이는 매우 짜증나는 문제이며, 완벽한 제품을 망치게 됩니다.
비결은 먼저 유리를 예열하는 것입니다.
우리는 적외선 히터를 사용하여 레이저가 유리에 닿기 전에 유리 표면의 온도를 높입니다. 마치 운동 전에 근육을 따뜻하게 하는 것과 같습니다. 이렇게 하면 온도 차이를 줄여서 유리가 레이저의 급격한 열에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있습니다.
보통은 단파 적외선 램프를 사용합니다. 이 램프는 표면을 빠르게 가열하여 정확한 위치에 열을 전달해주므로 칩 발생을 크게 줄일 수 있습니다.
적절한 온도를 유지하는 것이 중요합니다.
단순히 유리에 열을 가하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 빠르게 반응하며 적절한 온도를 유지할 수 있는 히터가 필요합니다. 보통은 150°C에서 300°C 사이의 온도가 적당합니다.
하지만 주의해야 할 점은, 너무 높은 온도를 가하면 유리가 변형되거나 불균등하게 팽창할 수 있다는 것입니다. 따라서 PID 컨트롤러를 조정하여 유리가 움직이는 동안에도 일관된 온도를 유지해야 합니다.
작업 시 주의해야 할 사항들
정렬이 매우 중요합니다. 적외선 램프가 약간만 벗어나도, 열이 레이저 경로와 겹치지 않아 가장자리가 고르지 않게 됩니다. 이는 나중에 수정하기 매우 어렵으므로 처음부터 정확하게 설정해야 합니다.
또한, 이러한 고출력 램프들은 매우 뜨거워집니다. 적절한 냉각팬이나 방열 장치가 없으면 센서와 배선이 손상될 수 있습니다. 생산 중에 케이블이 녹는 것은 누구도 원하지 않습니다.