공장에서는 표면을 효과적으로 청소할 필요가 있습니다. 제조, 수리 및 복원 작업에 있어 이 단계는 매우 중요합니다. 기존의 청소 방법(예: 샌드블라스팅, 화학 약품 사용, 기계적 세척)은 많은 문제를 동반합니다. 폐기물 발생량이 많고, 청소 대상에 손상을 줄 수 있으며, 위험할 수 있고, 운영 비용도 많이 듭니다.
레이저 청소기 는 다릅니다. 강력한 레이저 빛을 사용하여 표면에서 녹, 페인트, 기름, 오염물질을 제거합니다. 이러한 장비는 공장의 작업 방식을 바꾸고 있습니다. 왜 이 장비들이 우수한지 살펴보겠습니다.
이것은 가장 큰 장점 중 하나입니다. 레이저 청소기 . 그들은 정확하게 오염물질을 제거할 수 있습니다. 오염물질 아래의 표면을 손상시키지 않습니다.
모래를 분사하거나 와이어 브러시 같은 오래된 방법은 강하게 문지르기 때문에 표면에 긁힘이나 변형, 마모를 일으킬 수 있습니다. 이는 알루미늄, 플라스틱 복합재 또는 오래된 금속 부품과 같은 얇은 소재에 특히 좋지 않습니다. 이러한 손상을 수리하는 것은 비용이 들며 공장 예산에 부담을 줍니다.
레이저 청소 장비는 다른 방식으로 작동합니다. 레이저 에너지를 집속시켜 오염물(페인트나 녹 등)을 진동시켜 떨어지게 하거나 기화시킵니다. 표면에 직접 접촉하지 않기 때문에 레이저 에너지는 대부분 오염물에 흡수되며, 기판 물질에서는 반사됩니다. 이는 기판 물질이 레이저 에너지를 덜 흡수하기 때문입니다.
작업자는 레이저의 출력, 빛 펄스의 지속 시간, 이동 속도 등을 설정할 수 있습니다. 이는 오염물의 두께와 기판 물질의 종류에 따라 조절할 수 있습니다.
예를 들어, 항공우주 공장에서 레이저 세척 장비는 터빈 블레이드의 페인트를 제거할 수 있습니다. 이 과정에서 블레이드의 강도를 변화시키지 않습니다. 샌드블라스팅은 이처럼 섬세하게 작업할 수 없습니다.
고전적인 자동차 수리 시, 레이저 장비는 차량 프레임의 녹을 제거할 수 있으며, 금속을 약하게 만들지 않습니다. 부품은 원래의 강도 그대로 유지됩니다.
이러한 장비는 복잡한 형태의 물체를 청소하는 데에도 효과적입니다. 기어, 볼트, 또는 좁은 틈이 있는 금형을 생각해 보세요. 레이저의 가느다란 빔은 브러시나 화학제가 닿을 수 없는 부분까지 도달할 수 있습니다. 이는 표면을 완전히 청소할 수 있다는 의미이며, 손으로 문질러 닦는 작업이 필요하지 않습니다.
기존의 세척 방법은 환경에 해를 줍니다. 화학제를 사용하면 유독성 액체가 발생하며, 이는 수질과 토양을 오염시킬 수 있습니다. 이러한 폐기물 처리 비용은 매우 높으며, 공장은 폐기 시 EPA의 자원 보존 및 회수 법 같은 규정을 따라야 합니다.
샌드블라스팅도 좋지 않습니다. 많은 폐기물을 발생시키는데, 예를 들어 모래 조각들이 나오고 이로 인해 매립지가 채워집니다. 또한 작업자들의 폐에 해를 끼칠 수 있습니다.
레이저 청소 장비는 환경에 훨씬 더 좋습니다. 거의 유독성 폐기물을 발생시키지 않으며, 화학 물질 찌꺼기나 오염된 공기를 만들지 않습니다(좋은 필터와 함께 사용할 경우). 주로 발생하는 것은 오염물질의 증기이며, 이 증기는 포집되어 필터를 통해 정화됩니다. 따라서 거의 폐기물이 남지 않습니다.
이는 지구의 건강을 유지하려는 노력에 부합합니다. 공장의 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 되며, ISO 14001과 같은 친환경 규정을 준수하는 데도 도움이 됩니다.
작업자 안전은 또 하나의 큰 장점입니다. 기존 화학적 청소 방식은 독한 화학물질을 사용합니다. 작업자는 이러한 물질로 인해 피부 문제, 호흡기 문제 또는 장기적인 질병에 걸릴 수 있습니다.
레이저 청소 장비는 최소한의 보호 장비만 필요로 합니다. 작업자는 레이저를 차단할 수 있는 보호 안경(레이저용)과 소음이 큰 기계의 경우 귀마개만 착용하면 됩니다. 이는 작업 중 사고 발생률을 줄인다는 의미입니다.
이것은 근로자들의 건강을 유지할 뿐만 아니라 공장의 비용 절감에도 도움이 됩니다. 보험료 지출이 줄어들고, 안전 규정을 준수하기 위한 비용도 절감됩니다.
공장에서는 시간이 매우 중요합니다. 레이저 세척 장비는 기존의 방법보다 더 빠르고 효율적입니다.
샌드블라스팅은 준비에 많은 시간이 걸립니다. 작업자는 세척하지 않을 부분을 가려야 하고, 사용할 모래를 준비한 후 작업이 끝나면 청소도 해야 합니다.
화학 세척도 느리게 진행됩니다. 부품을 몇 시간 동안 담가 두어야 하고, 그 후에 헹구고 건조해야 하므로 전체 생산 라인이 느려지게 됩니다.
레이저 세척 장비는 몇 분 만에 사용할 준비가 됩니다. 번거로운 설치나 청소 과정이 필요 없으며, 장비를 켠 후 레이저 설정을 조정하고 바로 세척을 시작할 수 있습니다.
레이저 빛은 매우 빠르게 작동하여 넓은 면적의 오염물을 한 번에 제거할 수 있습니다. 예를 들어, 레이저 장비는 1제곱미터 크기의 철판에서 2분 이내로 녹을 제거할 수 있지만, 같은 작업을 샌드블라스팅으로 하려면 15분 이상이 걸립니다.
레이저 기계는 로봇이나 컨베이어 벨트와 함께 작동할 수도 있습니다. 이를 통해 더욱 빠른 작업이 가능해집니다. 예를 들어, 자동차 공장에서 로봇 레이저 청소기는 시간당 50개 이상의 엔진 부품을 청소할 수 있습니다. 이는 조립 라인에 바로 통합될 수 있으며 작업 속도를 늦추지 않습니다. 즉, 공장에서는 더 많은 제품을 생산하여 마감 기한을 맞출 수 있습니다.
레이저 청소 기계는 특정 유형의 오염물질이나 소재에만 제한되지 않습니다. 다양한 공장 작업에 활용될 수 있습니다.
스틸에서 녹을 제거하거나 알루미늄에서 페인트를 제거하거나 기계에서 오일을 제거하거나 회로 기판에서 산화물을 제거할 수 있습니다.
금속의 경우: 탄소강, 스테인리스강, 구리 및 티타늄에서 사용할 수 있습니다. 녹, 스케일( scale ), 오래된 코팅 등을 제거합니다. 금속 구조를 손상시키지 않습니다. 이는 항공우주 분야에서 특히 중요합니다. 터빈 부품은 안전하게 작동하기 위해 완전히 깨끗해야 합니다.
비금속의 경우: 플라스틱, 복합 소재, 콘크리트나 돌까지도 청소할 수 있습니다. 예를 들어 전자기기 제작 시에는 회로 기판에 남아 있는 접착제 잔여물을 제거할 수 있습니다. 이 과정에서 섬세한 부품을 손상시키지 않습니다.
오래된 유물의 경우: 박물관과 수리점에서도 사용합니다. 고대 금속, 그림, 조각상에 붙은 먼지, 때, 오래된 코팅 등을 부드럽게 제거할 수 있습니다. 이를 통해 물건을 원래의 모습으로 되돌릴 수 있습니다.
이러한 기계는 다양한 작업이 가능하기 때문에 공장에서는 여러 가지 청소 도구를 따로 구비할 필요가 없습니다. 장비 비용을 절약할 수 있으며 저장 공간도 절약할 수 있습니다. 레이저 기계 하나로 샌드블라스터, 화학 약품 탱크, 와이어 브러시를 대체할 수 있어 공장의 작업이 보다 용이해집니다.
레이저 청소 장비는 초기 구매 비용이 기존 도구들보다 비쌉니다. 하지만 장기적으로 보면 많은 비용을 절약할 수 있습니다.
소모품: 모래, 연마재, 화학 약품은 끊임없이 교체해야 합니다. 중소 규모의 공장이라면 매년 샌드블라스팅용 모래만으로도 5만 달러 이상을 지출할 수도 있습니다.
폐기물 처리: 화학물질 또는 샌드블라스팅으로 인한 유해 폐기물은 특별한 처리가 필요합니다. 이는 수천 달러의 비용이 들 수 있습니다.
노무비: 기존의 청소 방법은 많은 인력이 필요합니다. 기계를 돌리고 청소를 해야 하죠. 레이저 기계는 단 한 명의 작업자만으로도 운영이 가능해 노무 비용을 절감할 수 있습니다.
오류 수정: 샌드블라스팅이나 화학제는 부품을 손상시키는 경우가 많습니다. 이로 인해 부품을 수리하거나 교체해야 합니다. 레이저 기계는 정밀하게 작동하여 기초 소재를 손상시키지 않으므로 수리 비용이 적게 듭니다.
시간이 지남에 따라 이러한 절감 효과는 누적됩니다. 미국 레이저 연구소(Laser Institute of America)의 연구에 따르면 레이저 청소기를 도입한 공장은 18~36개월 이내에 투자 비용을 회수할 수 있으며, 이후에는 기존 방법에 비해 매년 30~50%의 비용을 절약할 수 있습니다.
예. 레이저의 출력과 이동 속도를 조절함으로써 여러 번의 패스만으로도 두꺼운 오염물을 제거할 수 있습니다. 예를 들어, 0.5mm 두께의 녹도 2~3번의 패스로 제거할 수 있습니다. 이는 대규모 청소 작업에 적합합니다.
많은 모델이 야외나 열악한 환경에서 사용하도록 제작되었습니다. 방수 케이스와 배터리를 장착한 휴대용 레이저 장비는 현장 작업에 사용되며, 교량이나 파이프, 건설 장비의 녹을 제거하는 데 활용할 수 있습니다.
드라이아이스 블라스팅은 작동은 하지만 폐기물(드라이아이스 조각)을 발생시키며 섬세한 표면을 손상시킬 수 있습니다. 레이저 청소는 더 정밀하며 폐기물이 발생하지 않고 작업자에게 더 안전합니다. 다만 초기 구매 비용이 더 들 수 있습니다.
기본 교육(1일 또는 2일)만으로 충분합니다. 작업자들은 레이저 안전, 설정 변경 방법, 장비 유지보수에 대해 배웁니다. 또한 레이저 설정을 오염물질과 소재에 맞게 조정하는 방법을 익혀 청소가 효과적으로 이루어지도록 합니다. 강력한 레이저의 경우 자격증이 필요할 수 있지만, 화학물질을 다루는 것보다 훨씬 간단합니다.
네, 대부분의 산업용 레이저 청소 장비는 로봇, 컨베이어, 시각 인식 시스템과 함께 작동합니다. 공장의 제조 방식에 원활하게 통합될 수 있어 자동화가 이루어집니다. 이로 인해 작업자의 실수가 줄어들고 생산량은 늘어나게 됩니다.
