레이저 용접이란 무엇입니까? 어떻게 작동하나요?

전기 자동차 배터리부터 의료 기기까지 제조업체는 빠르고 깨끗하며 강력한 용접이 필요합니다. 기존의 TIG 또는 MIG 용접은 얇은 재료를 휘게 하거나, 스패터를 남기거나, 이종 금속을 사용하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 그 곳은레이저 용접기(탁상형)또는 산업 시스템이 들어옵니다. 집중된 광선을 사용하여 믿을 수 없을 만큼 정밀하게 금속을 녹이고 결합합니다. 레이저 용접이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 어떤 유형이 귀하의 요구에 맞는지 자세히 살펴보겠습니다.

1. 레이저 용접이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

가) 일반 정보
레이저 용접은 융합 공정입니다. 집중된 레이저 빔은 접합부의 금속이 녹을 때까지 가열합니다. 빔이 멀어지면 용융 금속이 응고되어 강한 결합을 형성합니다. 에이레이저 용접기(탁상형)강철, 알루미늄, 구리, 티타늄과 같은 금속은 물론 구리와 같은 서로 다른 금속도 스테인리스강에 용접할 수 있습니다.

b) 전도 용접과 키홀 용접

• 전도 용접– 레이저가 표면을 녹이고 열이 아래로 전달됩니다. 용접 풀은 넓고 얕습니다. 얇은 시트나 외관이 중요한 경우에 사용됩니다.

• 키홀 용접– 레이저는 재료 깊은 곳에 작은 구멍(열쇠 구멍)을 기화시킵니다. 그 주위에는 용융된 금속이 흐릅니다. 열쇠 구멍이 무너지면 깊고 좁은 용접부가 형성됩니다. 이는 두꺼운 금속과 완전 침투에 이상적입니다.

c) 이종금속 용접
레이저 용접은 빔을 정확하게 타겟팅할 수 있기 때문에 다양한 금속을 결합하는 데 탁월합니다. 예를 들어, 구리는 강철로, 알루미늄은 티타늄으로 변환됩니다. 핵심은 부서지기 쉬운 금속간 화합물을 피하기 위해 열 입력의 균형을 맞추는 것입니다.

d) 조정 가능한 링 모드
일부 고급 레이저에는 내부 및 외부 빔(링 모드)이 있습니다. 외부 빔은 재료를 예열하고 내부 빔은 열쇠 구멍을 만듭니다. 이는 스패터를 줄이고 특히 구리와 알루미늄의 안정성을 향상시킵니다.

2. 레이저 용접은 언제 발명되었나요?

레이저 용접 기술은 레이저 자체의 발명을 따랐습니다. 최초의 레이저는 1960년 Theodore Maiman에 의해 시연되었습니다. 몇 년 안에 연구자들은 펄스 루비 레이저를 사용하여 작은 부품을 용접했습니다. 1970년대에는 CO2 레이저가 산업용 부품을 용접하는 데 사용되었습니다. 파이버 레이저는 2000년대에 대중화되어 현대식 레이저와 같은 소형 및 휴대용 시스템으로 이어졌습니다.레이저 용접기(탁상형).

3. 용접을 수행할 수 있는 레이저 유형은 무엇입니까?

• 파이버 레이저– 오늘날 가장 일반적입니다. 효율성이 높고 유지 관리가 적으며 빔 품질이 뛰어납니다. 얇은 박판부터 두꺼운 판까지 금속에 사용됩니다.

• CO₂ 레이저– 두꺼운 부분의 용접에 여전히 사용되는 오래된 기술이지만 섬유보다 효율성이 떨어집니다.

• 디스크 레이저– 광섬유와 유사하지만 이득 매체가 다릅니다. 고전력 산업 응용 분야에 사용됩니다.

• 다이오드 레이저– 전도 용접 및 플라스틱 용접에 사용되는 저전력.

에 대한레이저 용접기(탁상형), 파이버 레이저가 표준 선택입니다(일반적으로 500W~1500W).

4. 레이저 용접의 장점

• 고속– TIG보다 최대 4-10배 빠르게 용접됩니다.

• 낮은 입열량– 얇은 재료에서도 왜곡이 최소화됩니다.

• 좁은 용접– 작은 열 영향 구역이 금속성을 보존합니다.

• 필러가 필요하지 않습니다.– 종종 자생적입니다(와이어 없음).

• 자동화 준비– 로봇이나 CNC 테이블과의 통합이 용이합니다.

• 클린 프로세스– 스패터 없음, 슬래그 없음, 후가공 최소화.

5. 레이저 용접의 단점

• 높은 초기 비용– 에이레이저 용접기(탁상형)TIG 용접기보다 비용이 더 많이 듭니다.

• 정확한 장착 필요– 0.1-0.2mm보다 큰 간격은 연결하기 어렵습니다(그러나 워블 헤드는 도움이 됩니다).

• 안전 문제– 레이저 광선은 눈 부상을 일으킬 수 있습니다. 인클로저와 PPE는 필수입니다.

• 반사 금속– 구리와 알루미늄에는 특수 설정이나 링 모드 레이저가 필요합니다.

6. 레이저 용접기의 예

a) 배터리 용접기– 전기차 배터리팩의 부스바, 탭 용접에 사용됩니다. 고속, 깔끔한 접합부, 낮은 발열로 민감한 세포를 보호합니다.

b) 휴대용 시스템– 휴대용레이저 용접기(탁상형)유연한 광섬유 케이블과 휴대용 총을 사용하여 바퀴를 달고 있습니다. 맞춤형 제작, 수리 작업, 소량 생산에 적합합니다.

c) 로봇용접기(원격용접)– 로봇 팔이 레이저 헤드를 고속으로 움직입니다. 차량당 수백 개의 용접이 필요한 차체 조립에 사용됩니다.

d) 자동차 프레임의 로봇 용접– 고출력 레이저(4kW ~ 8kW) 용접 섀시 및 프레임 구성요소를 갖춘 중부하 작업용 로봇. 속도와 힘의 조합은 타의 추종을 불허합니다.

결론

레이저 용접은 속도, 정밀도, 청결성 측면에서 기존 방법을 능가하는 성숙하고 신뢰할 수 있는 기술입니다. 컴팩트가 필요한지 여부레이저 용접기(탁상형)소규모 매장이나 완전 자동화된 로봇 셀의 경우 위의 기본 사항을 이해하면 올바른 선택을 하는 데 도움이 됩니다.

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