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VCSEL 히팅 시스템

산업용 TruHeat VCSEL 시스템

건조, 용접 또는 연화와 같은 다양한 애플리케이션을 위한 직접 레이저 열처리

VCSEL 히팅 시스템

산업용 TruHeat VCSEL 시스템

고정밀 가공을 위해 개별적으로 제어 가능한 방출 구역

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산업용 TruHeat VCSEL 시스템

VCSEL 어레이를 기반으로 하는 빔 소스는 정렬된 파장 선택적 적외 방사로 큰 면을 가열할 수 있습니다. 이 TruHeat VCSEL 시스템은 수많은 산업 가열 공정에 사용됩니다. 처리면을 직접 조사할 수 있어 고가의 광학장치나 스캐너 시스템이 필요치 않으며 이로 인해 기존의 레이저 시스템에 비해 상당한 비용 이점을 실현할 수 있습니다. 이 시스템의 고유한 특징은 정확한 적외 출력 제어 및 빠른 전환 외에도 레이저 모듈의 작은 세그먼트를 독립적으로 제어하여 공간 가열 프로파일을 원하는대로 프로그래밍할 수 있다는 점입니다. 가열 패턴은 작동 중에 다이내믹하게도 변경할 수 있습니다. 이는 전례 없는 공정 유연성을 가능하게 합니다.

스케일링 가능한 출력

킬로와트 범위로 스케일링 가능한 전력 출력의 이점을 누리십시오.

높은 출력 밀도

100W/cm²의 복사강도를 통해 높은 프로세스 속도를 달성하십시오.

정밀 컨트롤

VCSEL 빔 소스의 개별 방출 영역은 독립적으로 제어할 수 있습니다.

간단한 통합

레이저 모듈의 내구성이 강하고 디자인이 단순하여 산업 시설 및 생산 프로세스에 쉽게 통합됩니다.

TruHeat VCSEL 시스템의 기능 및 생산

TruHeat VCSEL 시스템의 방출구역은 독립적으로 제어할 수 있습니다.

VCSEL 인사이트: TruHeat VCSEL 시스템을 사용한 레이저 열처리 소개

큰 면적의 열 처리 영역

넓은 대상영역의 직접적이고 균일한 열처리와 역반사에 대한 높은 내성의 이점을 누릴 수 있습니다. 100 W/cm² 이상의 높은 에너지 밀도 덕분에 TruHeat VCSEL 시스템은 높은 공정 속도를 달성할 수 있습니다.

유연한 가열 프로필 제어

가열 출력을 정밀 제어하고 세로 방향에 대한 가열 프로세스를 자유롭게 제어할 수 있다는 이점이 있습니다.

e-모빌리티: 배터리 필름 건조

리코팅 프로세스에 이어서 활성제를 전극 필름에서 건조시켜야 합니다. 산업용 VCSEL 하팅 시스템이 이 단계를 수행합니다. 이때 VCSEL-Arrays를 기반으로 하는 빔 소스는 파장을 선택할 수 있는 방향성 적외선 빔으로 대규모 면적을 가열할 수 있습니다.

기타 정보

e-모빌리티: 포치 셀 실링

파우치 셀을 밀봉하기 위해 TruHeat VCSEL 시스템을 사용하면 밀봉결과의 품질이 향상됩니다. 그 밖에도 VCSEL 가열 시스템은 공정 시간을 단축시키고, 공정은 최대 세 배 더 빨라집니다.

기타 정보

자동차 산업 현장에서 이루어지는 차체 강철 연화

TruHeat VCSEL 시스템을 사용하면 고강도 스틸파트를 선택적으로 연화하는 것이 빠르고 쉽습니다. 이는 자동차 생산에서 많은 이점을 가지고 있습니다.

웨이퍼 히팅

VCSEL 레이저는 반도체 산업에서 급속 열처리 공정(Rapid Thermal Processing, RTP)용 웨이퍼 가열용으로 사용될 수 있습니다. TruHeat VCSEL 시스템은 개별 가열구역을 탁월하게 제어할 수 있기 때문에, 웨이퍼를 빠르고 균일하게 가열할 수 있습니다. 이때 초당 섭씨 수백 도로 온도가 상승할 수 있습니다.

반도체 생산 공정: 레이저 어시스트 본딩(Laser Assisted Bonding, LAB)

레이저 어시스트 본딩(Laser Assisted Bonding, LAB)의 경우 플립 칩이 연결 엘리먼트인 솔더 볼을 이용하여 기판에 장착됩니다. TruHeat VCSEL 시스템은 위에서 칩을 조사하고 레이저 에너지는 실리콘 칩을 통해 전달되어 칩과 기판 사이의 솔더 볼을 용융시킵니다. VCSEL 기반 가열 시스템은 다른 솔루션과 비교하여 더 높은 출력 옵션으로 더 큰 가열면을 제공합니다.

반도체 생산 공정: 레이저 어시스트 솔더링(Laser Assisted Soldering, LAS)

레이저 어시스트 솔더링(Laser Assisted Soldering, LAS)의 경우 솔더 볼을 VCSEL 적외선 열처리 방식을 이용하여 기판의 솔더 패드와 바로 연결할 수 있습니다. 이때 특히 작은 솔더 볼과 피치가 사용될 경우는 특별합니다. VCSEL 히팅 시스템 테크놀로지는 고정밀 가열 공정과 높은 용접 위치 품질을 제공합니다. LAS 프로세스는 또한 기판 수명을 높여줍니다.

플라스틱을 이용한 적층 가공

소위 선택적 레이저 소결(SLS) 방식에서 집속된 레이저 빔이 플라스틱 분말을 국부적으로 녹여서 부품을 생성합니다. 이는 3.000개 이상의 개별적으로 제어가능한 레이저(VCSEL 어레이)를 포함하는 TRUMPF의 매우 혁신적인 TruHeat VCSEL 시스템에 의해 가능합니다. 하나 또는 두 개의 레이저가 조형 필드를 스캔하는 기존 3D 프린팅 기계에 비해 생산 속도가 약 10배 증가합니다. 무엇보다도 이 테크놀로지로 플라스틱 사출성형 내의 응용 프로그램을 매우 생산적으로 구현할 수 있습니다.

금속을 이용한 적층 가공 (예열)

3D 프린팅된 대규모 금속 구성품의 경우, 열 구배는 소결 파트에 부정적인 영향을 미치는 경우가 많습니다. 응력은 VCSEL 기반 레이저 열에 의해 위에서부터 최소화할 수 있습니다. 레이저 열이 프린팅된 파트에서 열 응력과 비틀림을 현저히 감소시키기 때문입니다. 이 점은 구성품의 향상된 기계장치적 특성을 보장합니다.

가구용 목판 생산 시스템에서 신속하게 이루어지는 대규모 플라스틱 부품의 결합

높은 복사 에너지를 가열부에 균일하게 방사하여 대규모 플라스틱 부품을 신속하게 웰딩할 수 있는 이점이 있습니다. 모듈의 크기가 작기 때문에 통합이 매우 간편합니다.

태양광 발전: 레이저 구동 동시 소성 프로세스, 초고속 재생 및 초고속 라이트 소킹(Ultrafast Light Soaking) 프로세스

TruHeat VCSEL 시스템은 태양전지 생산에 많은 장점을 제공합니다. 예를 들어 태양전지 접점에 대한 적절한 번인 프로세스의 경우가 여기에 해당됩니다. 그 외에 재생 프로세스에서도 셀에 대한 집중적인 조사를 통해 결함이 최소화되고 에너지 전달 장애가 제거되어 효율성이 높아집니다.

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레이저 변수
파장	980 nm	980 nm	980 nm	980 nm	980 nm
레이저 출력	2.4 kW	9.6 kW	19.2 kW	6.4 kW	6 kW
방사각	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)
구역 수량	12 개	48 개	96 개	96 개	30 개
방출 범위	40 x 52 mm²	40 x 208 mm²	417.5 x 38 mm²	199.1 x 38 mm²	521.6 x 25.3 mm²
에너지 밀도	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²
레이저 등급	4	4	4	4	4
광학장치
광학요소	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함
보호유리	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅
크기
치수, 폭	87 mm	87 mm	112.7 mm	93 mm	133.5 mm
치수, 높이	48 mm	48 mm	113 mm	100 mm	87 mm
치수, 깊이	108 mm	264 mm	563 mm	319 mm	652 mm
드라이버 유닛
드라이버 유닛 수량	1 개	4 개	1 개	1 개	1 개
레이저 컨트롤 시스템	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링
기계 인터페이스	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)
전원 공급	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz
설치
주변 온도	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C
습도 (최대)	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음
냉각장치	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요

제품 비교 비교 종료 비교 종료	TruHeat VCSEL 3010 (2.4 kW)	TruHeat VCSEL 3010 (9.6 kW)	TruHeat VCSEL 3010 (19.2 kW)	TruHeat VCSEL 3015	TruHeat VCSEL 3012
레이저 변수
파장	980 nm	980 nm	980 nm	980 nm	980 nm
레이저 출력	2.4 kW	9.6 kW	19.2 kW	6.4 kW	6 kW
방사각	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)	전형적으로 10° (95 % 출력 기준)
구역 수량	12 개	48 개	96 개	96 개	30 개
방출 범위	40 x 52 mm²	40 x 208 mm²	417.5 x 38 mm²	199.1 x 38 mm²	521.6 x 25.3 mm²
에너지 밀도	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²	typisch 115 W/cm²
레이저 등급	4	4	4	4	4
광학장치
광학요소	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함	선택적으로 포커싱 광학장치 또는 산란 광학장치 포함
보호유리	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅	이중 보호 디스크, 반사방지 코팅
크기
치수, 폭	87 mm	87 mm	112.7 mm	93 mm	133.5 mm
치수, 높이	48 mm	48 mm	113 mm	100 mm	87 mm
치수, 깊이	108 mm	264 mm	563 mm	319 mm	652 mm
드라이버 유닛
드라이버 유닛 수량	1 개	4 개	1 개	1 개	1 개
레이저 컨트롤 시스템	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링	전형적으로 10 ms 시간 상수, 레이저 방출 구역의 개별 컨트롤 시스템, 통합 레이저 모니터링
기계 인터페이스	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)	이더넷 기반 (EtherCAT® 로그)
전원 공급	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz	3 선 도체 400V (±10 %), 47-63 Hz
설치
주변 온도	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C	5 - 40 °C
습도 (최대)	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음	20 °C의 냉각수 온도에 응축되지 않음
냉각장치	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요	냉각수/냉각수 또는 냉각수/공기 열교환기 장착형 냉각장치 필요

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TruHeat VCSEL 3000 시리즈

TruHeat VCSEL 3000 시리즈의 표준 모듈은 2.4 kW, 4.8 kW, 9.6 kW 및 19.2 kW 변형으로 제공됩니다. 이 표준 모듈은 정렬된, 대면적 가열 애플리케이션에 사용됩니다. 각 애플리케이션 영역은 추가 광학장치 또는 스캐너 시스템 없이 직접 조사됩니다.