기본 레이저 용접 공정에는 광학 전달 시스템을 사용하여 두 재료 사이의 접합 영역에 레이저 빔의 초점을 맞추는 작업이 포함됩니다.빔이 재료와 접촉하면 에너지를 전달하여 작은 영역을 빠르게 가열하고 녹입니다.
1. 레이저 용접기란?
레이저 용접기는 레이저 빔을 집중 열원으로 활용하여 여러 재료를 결합하는 산업용 도구입니다.
레이저 용접기의 주요 특징은 다음과 같습니다.
1. 레이저 소스:대부분의 최신 레이저 용접기는 적외선 스펙트럼에서 고출력 레이저 빔을 생성하는 고체 레이저 다이오드를 사용합니다.일반적인 레이저 소스에는 CO2, 섬유 및 다이오드 레이저가 포함됩니다.
2. 광학:레이저 빔은 거울, 렌즈, 노즐과 같은 일련의 광학 구성 요소를 통해 이동하며 빔의 초점을 용접 영역으로 정밀하게 유도합니다.텔레스코픽 암이나 갠트리가 빔 위치를 지정합니다.
3. 자동화:많은 레이저 용접기에는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 통합과 로봇 공학이 탑재되어 복잡한 용접 패턴과 프로세스를 자동화합니다.프로그래밍 가능한 경로와 피드백 센서는 정확성을 보장합니다.
4. 프로세스 모니터링:통합된 카메라, 분광계 및 기타 센서는 용접 프로세스를 실시간으로 모니터링합니다.빔 정렬, 침투 또는 품질과 관련된 모든 문제를 신속하게 감지하고 해결할 수 있습니다.
5. 안전 인터록:보호 하우징, 도어 및 비상 정지 버튼은 고출력 레이저 빔으로부터 작업자를 보호합니다.안전 프로토콜을 위반하면 인터록이 레이저를 차단합니다.
요약하자면, 레이저 용접기는 자동화되고 반복 가능한 용접 응용 분야에 집중된 레이저 빔을 활용하는 컴퓨터로 제어되는 산업용 정밀 도구입니다.
2. 레이저 용접은 어떻게 작동하나요?
레이저 용접 공정의 주요 단계는 다음과 같습니다.
1. 레이저 빔 생성:고체 레이저 다이오드 또는 기타 소스는 적외선 빔을 생성합니다.
2. 빔 전달:거울, 렌즈 및 노즐은 작업물의 좁은 지점에 빔의 초점을 정확하게 맞춥니다.
3. 재료 가열:빔은 106W/cm2에 가까운 밀도로 재료를 빠르게 가열합니다.
4. 용융 및 결합:재료가 융합되는 작은 용융 풀이 형성됩니다.풀이 굳어지면 용접 접합이 생성됩니다.
5. 냉각 및 재응고:용접 영역은 초당 104°C 이상의 빠른 속도로 냉각되어 세밀하고 강화된 미세 구조를 생성합니다.
6. 진행:빔이 이동하거나 부품의 위치가 변경되고 프로세스가 반복되어 용접 이음새가 완성됩니다.불활성 차폐 가스를 사용할 수도 있습니다.
요약하자면, 레이저 용접은 집중적으로 집중된 레이저 빔과 제어된 열 순환을 사용하여 고품질의 열 영향이 적은 영역 용접을 생성합니다.
레이저 용접기에 대한 유용한 정보를 제공했습니다.
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3. 레이저 용접이 MIG보다 나은가요?
기존의 금속 불활성 가스(MIG) 용접 공정과 비교하면...
레이저 용접은 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다.
1. 정밀도:레이저 빔은 0.1~1mm의 작은 지점에 집중될 수 있어 매우 정확하고 반복 가능한 용접이 가능합니다.이는 작고 공차가 큰 부품에 이상적입니다.
2. 속도:레이저 용접 속도는 특히 얇은 게이지에서 MIG보다 훨씬 빠릅니다.이를 통해 생산성이 향상되고 사이클 시간이 단축됩니다.
3. 품질:집중된 열원은 왜곡을 최소화하고 열 영향을 받는 영역을 좁힙니다.그 결과 강력하고 고품질의 용접이 가능해졌습니다.
4. 자동화:레이저 용접은 로봇 공학과 CNC를 사용하여 쉽게 자동화됩니다.이를 통해 수동 MIG 용접에 비해 복잡한 패턴과 향상된 일관성이 가능합니다.
5. 재료:레이저는 다중 재료 및 이종 금속 용접을 포함하여 다양한 재료 조합을 결합할 수 있습니다.
그러나 MIG 용접에는몇 가지 장점다른 응용 분야에서는 레이저를 통해:
1. 비용:MIG 장비는 레이저 시스템보다 초기 투자 비용이 저렴합니다.
2. 더 두꺼운 재료:MIG는 레이저 흡수가 문제가 될 수 있는 3mm 이상의 두꺼운 강철 부분을 용접하는 데 더 적합합니다.
3. 보호가스:MIG는 용접 영역을 보호하기 위해 불활성 가스 실드를 사용하는 반면 레이저는 종종 밀봉된 빔 경로를 사용합니다.
요약하자면, 레이저 용접은 일반적으로 다음 용도에 선호됩니다.정밀도, 자동화, 용접 품질.
그러나 MIG는 생산에 있어서 여전히 경쟁력을 유지하고 있습니다.예산에 맞춰 더 두꺼운 게이지.
올바른 프로세스는 특정 용접 응용 분야 및 부품 요구 사항에 따라 다릅니다.
4. 레이저 용접이 TIG 용접보다 나은가요?
TIG(텅스텐 불활성 가스) 용접은 얇은 재료에 탁월한 결과를 얻을 수 있는 예술적으로 숙련된 수동 공정입니다.
그러나 레이저 용접은 TIG에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
1. 속도:레이저 용접은 자동화된 정밀도로 인해 생산 응용 분야에서 TIG보다 훨씬 빠릅니다.이렇게 하면 처리량이 향상됩니다.
2. 정밀도:집중된 레이저 빔은 100분의 1밀리미터 이내의 위치 정확도를 허용합니다.TIG는 인간의 손으로는 따라올 수 없습니다.
3. 제어:열 입력 및 용접 형상과 같은 공정 변수는 레이저로 엄격하게 제어되므로 일괄적으로 일관된 결과를 보장합니다.
4. 재료:TIG는 더 얇은 전도성 재료에 가장 적합한 반면, 레이저 용접은 더 다양한 다중 재료 조합을 가능하게 합니다.
5. 자동화:로봇 레이저 시스템은 피로 없이 완전히 자동화된 용접을 가능하게 하는 반면, TIG는 일반적으로 작업자의 완전한 주의와 전문 지식을 필요로 합니다.
그러나 TIG 용접은 장점을 유지합니다.얇은 게이지 정밀 작업 또는 합금 용접열 입력을 주의 깊게 조절해야 하는 경우.이러한 응용 분야에서는 숙련된 기술자의 손길이 중요합니다.
5. 레이저 용접의 단점은 무엇입니까?
모든 산업 공정과 마찬가지로 레이저 용접에도 고려해야 할 몇 가지 잠재적인 단점이 있습니다.
1. 비용:고출력 레이저 시스템은 점점 더 저렴해지고 있지만 다른 용접 방법에 비해 상당한 자본 투자가 필요합니다.
2. 소모품:가스 노즐과 광학 장치는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되며 교체해야 하므로 소유 비용이 추가됩니다.
3. 안전:고강도 레이저 빔에 노출되는 것을 방지하려면 엄격한 프로토콜과 밀폐된 안전 하우징이 필요합니다.
4. 훈련:작업자는 안전하게 작업하고 레이저 용접 장비를 적절하게 유지 관리하기 위한 교육이 필요합니다.
5. 시선:레이저 빔은 직선으로 이동하므로 복잡한 형상에는 여러 개의 빔이 필요하거나 공작물 위치를 변경해야 할 수 있습니다.
6. 흡수성:두꺼운 강철이나 알루미늄과 같은 특정 재료는 레이저의 특정 파장을 효율적으로 흡수하지 않으면 용접하기 어려울 수 있습니다.
그러나 적절한 예방 조치, 교육 및 공정 최적화를 통해 레이저 용접은 많은 산업 응용 분야에서 생산성, 정밀도 및 품질 이점을 제공합니다.
6. 레이저 용접에는 가스가 필요합니까?
가스 차폐 용접 공정과 달리 레이저 용접에서는 용접 영역 위로 흐르는 불활성 차폐 가스를 사용할 필요가 없습니다.이 때문입니다:
1. 집중된 레이저 빔은 공기를 통해 이동하여 재료를 녹이고 결합하는 작은 고에너지 용접 풀을 만듭니다.
2. 주변 공기는 가스 플라즈마 아크처럼 이온화되지 않으며 빔이나 용접 형성을 방해하지 않습니다.
3. 용접은 집중된 열로 인해 너무 빨리 응고되어 표면에 산화물이 형성되기 전에 형성됩니다.
그러나 특정 특수 레이저 용접 응용 분야에서는 보조 가스를 사용하면 여전히 이점을 얻을 수 있습니다.
1. 알루미늄과 같은 반응성 금속의 경우 가스는 공기 중의 산소로부터 뜨거운 용접 풀을 보호합니다.
2. 고출력 레이저 작업에서 가스는 깊은 용입 용접 중에 형성되는 플라즈마 기둥을 안정화합니다.
3. 가스 제트는 더럽거나 칠해진 표면에서 더 나은 빔 전송을 위해 연기와 잔해를 제거합니다.
요약하면, 꼭 필요한 것은 아니지만 불활성 가스는 특정 까다로운 레이저 용접 응용 분야나 재료에 이점을 제공할 수 있습니다.그러나 프로세스가 없어도 프로세스가 잘 수행되는 경우가 많습니다.
▶ 레이저 용접이 가능한 재료는 무엇입니까?
거의 모든 금속을 레이저 용접할 수 있습니다.강철, 알루미늄, 티타늄, 니켈 합금 등.
서로 다른 금속 조합도 가능합니다.핵심은 바로 그들이다레이저 파장을 효율적으로 흡수해야 합니다..
▶ 용접재료의 두께는 얼마나 됩니까?
시트만큼 얇은0.1mm, 두께 25mm특정 용도와 레이저 출력에 따라 일반적으로 레이저 용접이 가능합니다.
두꺼운 부분에는 다중 패스 용접이나 특수 광학 장치가 필요할 수 있습니다.
▶ 레이저 용접은 대량 생산에 적합합니까?
전적으로.로봇식 레이저 용접 셀은 일반적으로 자동차 제조와 같은 응용 분야의 고속 자동화 생산 환경에서 사용됩니다.
분당 수 미터의 처리 속도를 달성할 수 있습니다.
▶ 레이저 용접을 사용하는 산업은 무엇입니까?
일반적인 레이저 용접 응용 분야는 다음에서 찾을 수 있습니다.자동차, 전자, 의료기기, 항공우주, 공구/금형, 소형 정밀 부품 제조.
기술은새로운 분야로 지속적으로 확장.
▶ 레이저 용접 시스템은 어떻게 선택하나요?
고려해야 할 요소에는 가공물 재료, 크기/두께, 처리량 요구 사항, 예산 및 필요한 용접 품질이 포함됩니다.
평판이 좋은 공급업체는 특정 응용 분야에 적합한 레이저 유형, 출력, 광학 및 자동화를 지정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
▶ 어떤 유형의 용접이 가능합니까?
일반적인 레이저 용접 기술에는 맞대기, 랩, 필렛, 피어싱 및 클래딩 용접이 포함됩니다.
레이저 적층 제조와 같은 일부 혁신적인 방법도 수리 및 프로토타이핑 응용 분야에 등장하고 있습니다.
▶ 레이저 용접은 수리 작업에 적합합니까?
그렇습니다. 레이저 용접은 고가 부품의 정밀 수리에 매우 적합합니다.
집중된 입열로 인해 수리 중 모재에 대한 추가 손상이 최소화됩니다.
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게시 시간: 2024년 2월 12일