November 22, 2025
현대 제조 및 재료 가공의 광대한 영역에서, 식별, 미적 목적 또는 구조적 수정을 위해 재료의 표면을 영구적으로 변경하는 데 사용되는 방법은 매우 중요합니다. 엔지니어, 디자이너 및 조달 관리자에게는 레이저 에칭, 레이저 조각, 레이저 마킹 및 기존 CNC 가공의 핵심적인 차이점을 이해하는 것이 특정 프로젝트에 가장 효율적이고, 비용 효율적이며, 적절한 기술을 선택하는 데 필수적입니다. 잘못된 공정을 선택하면 미적 측면에서 부족함, 영구성의 부족, 또는 불필요하게 높은 비용과 리드 타임으로 이어질 수 있습니다.
이 네 가지 방법은 표면의 얕은 변화(마킹 및 에칭)에서 상당한 기계적 재료 제거(CNC 가공 및 더 깊은 조각)까지의 범위를 나타냅니다. 레이저 공정에 대한 용어는 일반적인 담론에서 종종 상호 교환적으로 사용되지만, 재료 상호 작용의 메커니즘, 결과적인 특징의 깊이, 실행 속도에 따라 특정 기술적 차이점이 있습니다.
레이저 마킹은 재료를 제거하지 않고 재료의 표면 외관을 변경하여 대비를 만드는 데 중점을 둡니다. 이는 레이저 기술 중 가장 빠르고 얕습니다. 이 메커니즘은 일반적으로 세 가지 반응 중 하나를 포함합니다.
어닐링: 주로 스테인리스강과 같은 금속에 사용되며, 레이저는 표면을 빠르게 가열하여 표면층 아래에서 산화 및 국소 결정화 변화를 일으킵니다. 이는 재료 표면을 올리거나 내리지 않고 색상 변화(보통 검정, 갈색 또는 파랑)를 초래합니다. 내구성이 뛰어나고 마모에 강합니다.
탄소 이동: 폴리머 및 플라스틱에 사용되며, 레이저 에너지는 탄소가 표면으로 이동하게 하여 어둡고 대비가 높은 마크를 생성합니다.
발포: 일부 플라스틱에 사용되며, 레이저는 소량의 재료를 국소적으로 기화시켜 빛을 산란시키는 기포를 생성하고, 이로 인해 융기된 밝은 마크가 나타납니다.
빠른 속도와 최소한의 재료 영향으로 인해, 레이저 마킹은 바코드, QR 코드, 일련 번호, 날짜 코드 및 로고를 전자 부품, 의료 기기 및 도구에 적용하는 등 영구성과 가독성이 필수적이지만 깊이가 중요하지 않은 대량 생산 응용 분야에 선호되는 선택입니다.
레이저 조각은 표면에 캐비티를 만들기 위해 재료를 제거하는 감산 공정입니다. 이 방법에서 레이저 빔은 접촉 시 재료를 기화시키거나 녹일 만큼 강렬하여 기판을 문자 그대로 파고듭니다.
레이저 조각의 깊이는 수 마이크로미터에서 수 밀리미터까지 다양할 수 있지만, 더 깊은 조각은 여러 번의 통과가 필요하며, 이는 마킹에 비해 사이클 시간을 상당히 증가시킵니다. 얻어진 대비는 깊이와 노출된 표면 아래 재료의 색상에서 비롯됩니다. 재료가 물리적으로 제거되기 때문에 결과적인 마크는 내구성이 뛰어나고 마모에 견딜 수 있습니다.
레이저 조각은 도구, 맞춤형 보석, 개인화된 제품 및 색상 채우기가 필요한 구성 요소 또는 특징이 촉각적으로 느껴져야 하는 경우 깊고 영구적인 특징을 만드는 데 이상적입니다. 마킹보다 느리지만, 에칭보다 훨씬 더 큰 영구성과 깊이 제어를 제공하며, 2차원 얕은 특징의 경우 CNC 가공보다 훨씬 빠르고 정밀합니다.
"레이저 에칭"이라는 용어는 종종 얕은 레이저 공정을 설명하기 위해 느슨하게 사용됩니다. 그러나 기술적으로, 레이저 에칭은 일반적으로 국소적인 용융 및 후속 팽창 또는 열 응력이 약간의 표면 변형을 일으키는 공정을 의미합니다. 마킹보다 약간 더 깊지만 실제 조각보다 얕습니다.
강철과 같은 재료에서 화학 에칭(별도의 공정이지만 종종 이 용어와 함께 묶임)은 레이저로 제거된 레지스트 층에 노출된 영역에 화학 약품을 적용하는 것을 포함합니다. 순수한 레이저 가공의 맥락에서, 에칭은 열 유도 표면 응력에 크게 의존하는 매우 얕은 조각 공정으로 가장 잘 특징지어지며, 종종 약간 융기되거나 질감이 있는 특징을 생성하여 장기간의 심한 마모로 제거할 수 있으므로 깊은 조각이나 잘 실행된 어닐링보다 영구성이 떨어집니다.
마킹과 비슷한 속도와 민감한 재료에서 작업할 수 있는 능력으로 인해, 레이저 에칭은 미세 마킹 또는 촉각적 느낌이 필요하지 않고, 대신 약간의 표면 손상을 통해 시각적 대비에 초점을 맞추는 경우에 사용됩니다.
CNC 가공, 즉 컴퓨터 수치 제어 가공은 레이저 공정과 뚜렷한 대조를 이룹니다. 이는 컴퓨터 프로그램의 안내를 받아 전동 절삭 공구(예: 엔드밀, 드릴 및 터닝 공구)를 사용하여 재료를 제거하고 공작물을 성형하는 기계적, 감산 제조 방법입니다.
표면 특징에 적용될 때, CNC 가공은 종종 기존 조각이라고 합니다. 이 방법은 가장 깊은 특징을 달성하고, 레이저 방법으로는 복제할 수 없는 3차원 윤곽, 모따기, 포켓 및 복잡한 형상을 생성하는 데 뛰어납니다.
레이저와의 주요 차이점:
깊이 및 3D 기능: CNC는 사실상 모든 깊이를 달성할 수 있으며, 표면 특징뿐만 아니라 구조적 구성 요소를 만드는 데 필요합니다.
속도: CNC는 공구 교체, 설정 및 제어된 기계적 움직임이 필요하기 때문에 간단하고 얕은 마크의 경우 일반적으로 가장 느린 공정이지만, 고정밀, 깊은 절단에는 필수적입니다.
공구 마모: CNC 공구는 마모되어 교체가 필요하며, 이는 비용과 일관성에 영향을 미치며, 레이저 공정에는 존재하지 않는 요소입니다.
재료 경도: CNC는 사실상 모든 재료 경도(연성 플라스틱에서 공구강까지)에 매우 효과적인 반면, 레이저 효과는 재료 흡수율에 따라 크게 달라집니다.
이 네 가지 방법 중에서 선택하는 것은 세 가지 주요 요인에 의해 결정됩니다:필요한 깊이, 영구성 및 재료 유형.
| 요구 사항 | 최적의 공정 | 이유 |
| 대량, 가장 얕은 마크, 속도 | 레이저 마킹 | 가장 빠른 표면 변화(어닐링/발포); 최소 사이클 시간. |
| 중간 깊이, 높은 영구성, 미적 측면 | 레이저 조각 | 재료가 물리적으로 제거됨; 촉각적이고 내구성이 뛰어난 특징을 제공합니다. |
| 가장 깊은 특징, 3D 윤곽, 구조적 수정 | CNC 가공 | 상당한 재료 제거, 복잡한 형상 및 높은 깊이 대 너비 비율에 필요합니다. |
| 민감한 재료의 얕은 특징 | 레이저 에칭 | 깊은 조각에 비해 최소한의 열적 영향; 약간의 대비를 제공합니다. |
속도와 정밀도가 필요한 순수한 미적 또는 식별 특징의 경우, 레이저 공정이 거의 항상 답입니다. 부품의 구조적 무결성, 적합성에 영향을 미치거나 복잡한 3차원 곡선이 필요한 경우, CNC 가공이 유일한 실행 가능한 옵션입니다.
궁극적으로, 마킹은 표면 색상을 변경하고, 에칭은 표면을 약간 변형시키며, 조각은 적당량의 재료를 제거하고, CNC 가공은 상당한 재료를 기계적으로 제거한다는 미묘한 차이점을 이해함으로써, 제조업체는 응용 분야의 기술적 및 상업적 요구 사항을 충족하기 위해 최적의 공정을 선택할 수 있습니다.
