레이저 마킹이란?
레이저 마킹은 집중된 빛의 빔을 사용하여 표면에 영구적이거나 반영구적인 마킹을 생성하는 비접촉 방식의 공정입니다. 레이저 마킹은 대상 재료에 열 에너지를 전달하여 표면을 태우거나 물질을 제거하는 방식으로 가시적인 마킹을 생성합니다. 이 기술은 금속뿐만 아니라 폴리머, 세라믹, 유리 등 다양한 비금속 재료에도 적용할 수 있습니다.
집중된 레이저 빔의 높은 정밀도와 작은 스폿 크기는 복잡하고 고해상도의 마킹을 가능하게 합니다. 이러한 특성 덕분에 레이저 마킹은 라벨링, 제품 추적, 머신 비전, 규제 준수를 위한 마킹 등에 광범위하게 활용됩니다. 특히, 자동차, 전자, 항공우주, 반도체 및 의료 기기 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
레이저 마킹의 주요 장점
1. 빠른 가공 속도
레이저 마킹은 고속 가공이 가능하여 대량 생산에 적합합니다.
예를 들어, 20W 파이버 레이저를 이용하면 초당 최대 2000mm의 속도로 마킹이 가능합니다.
2. 비접촉 방식으로 공구 마모 없음
기계적 마킹 방식과 달리 공구 마모나 오염이 없어 유지보수가 거의 필요 없습니다.
마킹 공정 중 대상 물체에 물리적 압력을 가하지 않아 재료 변형이 없습니다.
3. 높은 정밀도와 반복성
10마이크론(μm) 이하의 오차 범위 내에서 정밀하게 마킹할 수 있습니다.
연속적인 생산 라인에서도 균일한 품질을 유지할 수 있습니다.
4. 소모품이 필요 없는 경제적인 공정
잉크젯 마킹과 달리 잉크나 화학약품 같은 소모품이 필요하지 않아 유지 비용이 절감됩니다.
환경 친화적이며 오염 물질이 발생하지 않습니다.
5. 다양한 디자인 및 데이터 마킹 가능
벡터 그래픽, 도형, 바코드, QR 코드, 로고, 알파벳 및 숫자 마킹이 가능합니다.
깊이 마킹(Deep Engraving)도 가능하여 다양한 산업 요구를 충족할 수 있습니다.
레이저 마킹 vs. 전통적인 마킹 방법
마킹 방식 | 특징 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|
잉크젯 마킹 | 액체 잉크를 분사하여 마킹 | 빠르고 저렴한 초기 비용 | 잉크 소모, 유지보수 필요, 지워질 가능성 |
전기화학 에칭 (Electrochemical Etching) | 전극을 이용한 화학 반응으로 마킹 | 넓은 면적 마킹 가능 | 전도성 재료만 가능, 스텐실 필요 |
도트 핀 (Dot Peen) 마킹 | 기계적 충격으로 마킹 | 저비용, 내구성 우수 | 낮은 해상도, 소음 발생 |
레이저 마킹 | 비접촉 방식으로 레이저 빔을 이용한 마킹 | 고속, 고정밀, 소모품 없음 | 초기 설비 비용이 높음 |
레이저 마킹과 유사 공정 비교
1. 레이저 마킹 (Laser Marking)
열을 이용하여 표면을 변화시키는 방식으로, 재료 제거 없이 마킹이 생성됨
대표적인 방식: 어닐링(Anodizing), 카본라이제이션(Carbonization), 폴리머 마킹(Polymer Marking)
2. 레이저 인그레이빙 (Laser Engraving)
레이저 에너지를 이용해 재료의 표면을 증발시키거나 깊이감 있는 마킹을 생성
금속, 나무, 플라스틱 등에 깊이 새길 수 있어 내구성이 높음
3. 레이저 어블레이션 (Laser Ablation)
재료의 표면을 정밀하게 제거하여 원하는 패턴을 형성
미세 가공이 가능하며, 반도체 및 전자 부품 제조에 사용됨
4. 레이저 에칭 (Laser Etching)
고출력 레이저를 이용해 재료 표면을 녹이거나 산화시켜 대비를 높이는 방식
플라스틱 및 금속 마킹에 많이 사용됨
High Pulse MOPA 기술과 레이저 마킹 품질
최근 레이저 마킹 품질을 더욱 향상시키기 위해 High Pulse MOPA(Master Oscillator Power Amplifier) 기술이 도입되고 있습니다. MOPA 파이버 레이저는 기존 Q-Switch 레이저보다 다양한 펄스 폭과 주파수 조절이 가능하여 다음과 같은 장점을 제공합니다:
1. 더 선명하고 정밀한 마킹
짧은 펄스 폭을 활용하여 열 영향 영역(HAZ, Heat Affected Zone)을 최소화할 수 있음
얇고 정밀한 마킹을 원하는 전자 부품 및 의료 기기 산업에 적합
2. 다양한 재료에 최적화된 마킹 가능
알루미늄, 스테인리스강, 플라스틱 등 재질별 맞춤 마킹이 가능
특히 검은색 마킹(Black Marking) 기술이 가능하여 고급스러운 마킹 품질을 구현할 수 있음
3. 빠른 가공 속도와 생산성 향상
고속 스캐닝과 높은 반복률로 대량 생산 환경에서도 높은 생산성을 유지
기존 Q-Switch 방식보다 가공 시간이 최대 30% 단축될 수 있음
결론: 레이저 마킹의 미래
레이저 마킹은 높은 정밀도, 비접촉 방식, 소모품 불필요 등의 장점으로 인해 다양한 산업에서 필수적인 마킹 방식으로 자리 잡고 있습니다. 특히 High Pulse MOPA 기술과 같은 최신 기술의 발전으로 마킹 품질이 더욱 향상되고 있으며, 반도체, 전자, 의료, 자동차 등 다양한 산업에서 더욱 널리 활용될 전망입니다.
