초고속 펨토초 레이저 표면처리 – 고성능 기술 솔루션
초고속 레이저 가공(펨토초 레이저) 기술은 소재 열화 없이 표면 기능화, 텍스처링, 미세가공을 신속하게 구현할 수 있으며, 다양한 소재를 대상으로 i2D 및 3D 가공이 가능합니다.
완성형 산업 솔루션
초고속 레이저 공정의 기술적 특성:
- 가장 단단한 소재부터 매우 취약한 소재까지 모든 소재 적용 가능
- 초정밀 가공
- 열 영향 제어
- 전/후처리 불필요
- 우수한 재현성
- 대면적 형상 대응: 평면 2D 및 복잡한 3D 구조
- 부품 크기 범위: μm²부터 m²
- 버(burr) 및 열 영향 없이 소재 제거
- 치수 정밀 제어
초고속 레이저 공정의 운영상 특성:
- 생산성 향상
- 비용 최적화
- 최종 제품 성능 향상(공정 자체가 소재의 고유 성능을 강화)
- 저탄소 공정: 전력 소비 최소화, 비접촉 방식, 첨가제 및 소모품 불필요
HEF의 가치 사슬
HEF는 지식의 세계와 본질적으로 연결된 기업입니다. HEF의 모든 구성원은 과학, 연구 및 산업을 연결하는 가교 역할을 수행하면서 연구 성과를 실제 산업 현장에서 구현 가능한 가치로 전환합니다.
HEF의 기술 역량
적용 분야: 식각
펨토초 레이저 기술은 2D 및 3D 소재를 손상시키지 않으면서 빠른 가공속도(mm³/s)와 1μm 이하의 표면 거칠기를 구현하는 초정밀 식각을 가능하게 합니다.
또한 펨토초 레이저는 열 영향을 정밀하게 제어하면서 소재의 물성을 유지한 채 식각이 가능해, 마이크로채널 형성, 트라이볼로지 기능 부여, 밀봉, 미관 개선 등 다양한 목적의 표면가공에 활용됩니다.
적용 분야: 펨토초 레이저 기반 나노 및 마이크로 텍스처링
초고속 레이저 표면 텍스처링은 소재의 구조적 특성을 변화시키고, 부품에 기술적 기능을 부여하는 데 활용됩니다.
펨토초 레이저 기술은 2D 및 3D 소재를 손상시키지 않으면서 고속 어블레이션(mm³/s)과 마이크로미터(µm)급 초고해상도 텍스처링을 구현합니다.
또한, 펨토초 레이저를 활용해 다양한 기능을 갖는 나노미터급 표면 구조를 형성할 수 있습니다.
- 젖음성 제어(소수성, 친수성 구현)
- 밀봉 성능 향상
- 방빙 (결빙 방지)
- 트라이볼로지(마찰, 접착, 마찰로 인한 마모(차핑) 제어 등)
- 전도성 제어
- 색상 구현(초흑색, 무지개빛 등)
적용 분야: 절단 및 드릴링
레이저 드릴링을 통해 유리, 금속, 플라스틱 등 다양한 소재에 직경 10 µm 수준의 미세 홀을 다양한 형상으로 가공할 수 있습니다.
레이저 기술은 두께 1mm 이하의 다양한 소재를 고속 관통 절단할 수 있으며, 직선 가공 시 최대 1m/s, 복잡한 형상 가공 시에도 0.2m/s 이상의 속도를 구현합니다.
또한 레이저 가공은 열 영향 제어를 통해 소재를 보호하고, 버(burr) 없이 깨끗한 절단면을 제공합니다.
적용 분야: 선택적 박막 제거
박막 레이저 박리(또는 박막 제거)는 기판 상의 특정 층을 박리, 버 또는 미세 균열 없이 선택적으로 식각할 수 있게 합니다.
마무리하며
펨토초 레이저를 활용한 절단, 식각, 표면기능화, 표면 텍스처링 기술은 이미 항공우주, 국방, 에너지, 전자산업 분야에서 상용화되어 활용되고 있습니다.
이 기술은 바이오미믹리(자연모사)에서 영감을 얻기도 합니다. 예를 들어, 상어 피부구조를 모사해 유체저항을 줄이고 유동성능을 개선하며, 연잎구조를 모사해 표면을 소수성으로 만들거나, 도마뱀붙이 발구조를 모사해 접착력을 향상시키는 등 자연에서 영감을 받은 기능성표면 구현이 가능합니다.
