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레이저 용접은 현대 산업에서 금속 부품을 극도로 정밀하게 결합하는 데 널리 사용되는 최첨단 기술입니다. 산업이 자동화 및 고정밀 제조로 전환함에 따라 레이저 용접 기계는 필수 도구가되어 고속, 열 왜곡 및 우수한 품질을 제공합니다.
핵심적으로 레이저 용접은 농축 된 광선을 사용하여 재료를 녹이고 융합시키는 기술입니다. 접촉 및 높은 기계적 힘을 포함하는 전통적인 용접 방법과 달리 레이저 용접은 비접촉식이 고도로 제어되는 공정입니다. 이로 인해 더 깨끗하고 정확하며 빠른 용접이있어 자동차, 항공 우주, 전자 제품, 의료 기기 등의 응용에 이상적입니다.
레이저 용접 기계는 농축 된 고 에너지 레이저 빔을 사용하여 조인트에서 재료를 녹이고 융합시키는 원리로 작동합니다. 이 과정은 빠르고 정확하며 최소 열 영향 구역을 생성하므로 깨끗하고 정확한 용접이 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다. 이 기술이 어떻게 작동하는지 이해하려면 레이저 생성에서 용접의 최종 형성에 이르기까지 프로세스와 관련된 핵심 단계를 세분화합시다.
모든 레이저 용접 기계의 핵심에는 레이저 소스가 있습니다. 레이저 소스의 역할은 대상 공작물에 초점을 맞추고 대상에 초점을 맞춘 코 히어 런트 빛의 빔을 생성하는 것입니다. 응용 프로그램, 재료 유형 및 필요한 출력 전력에 따라 여러 유형의 레이저 소스가 사용됩니다.
광섬유 레이저는 현대식 레이저 용접 기계, 특히 고정밀 및 고속 산업 응용 분야에서 가장 널리 사용됩니다. 이 레이저는 Ytterbium과 같은 희귀 지구 요소로 도핑 된 광섬유를 통해 빔을 생성합니다. 그런 다음 레이저 빔은 최소한의 에너지 손실로 섬유를 통해 전달되어 다음을 초래합니다.
높은 빔 품질
우수한 초점
에너지 효율
유지 보수가 적습니다
신뢰성과 확장 성 때문에 섬유 레이저는 로봇 및 자동 용접 시스템에 이상적입니다.
Co₂ 레이저는 가스 (일반적으로 이산화탄소, 질소 및 헬륨)의 혼합물을 사용하여 적외선 레이저 광을 생성합니다. 이 레이저는 플라스틱, 목재 및 세라믹과 같은 비금속 재료 절단 및 용접에 효과적입니다. 그러나, 레이저 용접의 맥락에서, 거울을 통한 빔 전달이 가능할 때 더 두꺼운 금속 물질에도 사용됩니다.
Co high 레이저는 높은 전력 수준을 제공하지만 다음과 같은 정밀 응용 프로그램에는 제한이 있습니다.
더 큰 빔 스팟 크기
거울을 사용한 복잡한 빔 전달
섬유 레이저에 비해 높은 유지 보수
ND : YAG (Neodymium Doped Yttrium Aluminum Garnet) 레이저는 전통적으로 인기가 있습니다. 레이저 용접 기계 . 연속 모드 및 펄스 모드 모두에서 작동하는 능력으로 인해 또한 광섬유를 통한 빔 전달의 유연성을 제공했습니다. 그러나 광섬유 레이저가 증가함에 따라 전기 효율이 향상되고 운영 비용이 낮아짐에 따라 ND : YAG 레이저는보다 진보 된 기술을 선호하여 크게 단계적으로 폐지되었습니다.
생성 후, 레이저 빔은 용접 부위로 운반되어야합니다. 이것은 일반적으로 다음을 통해 수행됩니다.
광섬유 레이저의 광섬유 케이블
Co₂ 레이저 시스템의 거울 및 렌즈
그런 다음 빔은 정밀 렌즈를 사용하여 공작물의 작은 영역에 초점을 맞 춥니 다. 이 농축 에너지는 주변 지역에 영향을 미치지 않고 기본 재료를 녹일 수있는 강렬한 국소 가열을 만듭니다.
레이저 용접 기계에 의해 생성 된 집중된 빔은 핀 포인트 위치로 엄청난 에너지를 제공하여 재료가 빠르게 가열되어 용융 풀을 형성합니다. 이 녹은 수영장은 레이저가 움직이거나 용접 경로를 따라 안내함에 따라 관절을 따라 이동합니다.
몇 가지 요인은 용접이 얼마나 깊고 효과적으로 침투하는지를 결정합니다.
레이저 파워 : 더 높은 전력은 더 깊은 침투와 더 빠른 용접 속도를 초래합니다.
초점 스팟 크기 : 더 작은 스팟 크기는 에너지 밀도를 증가시켜 녹는 것을 향상시킵니다.
용접 속도 : 더 빠른 속도는 열 입력을 줄여 침투 및 비드 모양에 영향을 미칩니다.
재료 유형 및 반사율 : 알루미늄 및 구리와 같은 금속은 레이저 표시등을 반사하며 더 높은 에너지 또는 특수 파장이 필요할 수 있습니다.
레이저 빔이 진행됨에 따라 녹은 풀이 빠르게 냉각되어 고형화되어 고강도 용접 이음새를 형성합니다. 빠른 가열 및 냉각 속도는 왜곡을 최소화하고 재료의 구조적 무결성을 보존합니다.
a의 기능 레이저 용접 기계를 더 잘 인식 할 수 있습니다. 단계별 프로세스로 검사 할 때 재료 준비에서 응고에 이르기까지 각 단계는 일관된 고품질 용접을 달성하는 데 중요합니다.
정확한 재료 위치는 레이저 용접에서 중요합니다. 용접 공정이 시작되기 전에, 레이저 빔이 관절에 정확히 초점을 맞추도록 워크 피스를 정확하게 정렬해야합니다. 설정에 따라 다음을 사용하여 수행 할 수 있습니다.
고정밀 고정구
CNC 대조 테이블
로봇 팔
비전 유도 시스템
자동화 된 환경에서 기계 비전 카메라는 편차를 실시간으로 감지하고 수정하여 복잡하거나 가변 형상에 대해서도 적절한 정렬을 보장합니다.
재료가 올바르게 배치되면 레이저 용접 기계는 레이저를 활성화시킵니다. 기계의 제어 시스템은 거울이나 섬유 광학을 사용하여 빔을 조인트로 지시합니다. 이 단계는 다음과 같은 중요한 매개 변수에 대한 실시간 제어가 포함됩니다.
레이저 전력 출력 : 전달되는 에너지의 양을 지시합니다.
펄스 주파수 (펄스 모드) : 초당 에너지 버스트 수.
여행 속도 : 레이저가 관절을 가로 질러 움직이는 속도.
초점 길이 조정 : 빔을 용접 표면에 집중시킵니다.
고급 레이저 용접 기계는 재료 또는 환경이 변경 되더라도 안정적인 용접을 보장하기 위해 이러한 변수를 날아가는 폐쇄 루프 피드백 시스템을 특징으로합니다.
레이저 빔이 조인트와 접촉함에 따라 금속을 녹이기에 충분한 열을 생성하여 용융 용접 풀을 형성합니다. 용접의 깊이와 폭은 레이저의 매개 변수 및 재료 특성에 의해 제어됩니다.
레이저가 발전함에 따라 :
녹은 수영장의 후 가장자리는 냉각되어 굳어집니다.
두 재료를 영구적으로 융합시키는 견고한 용접 솔기가 형성됩니다.
이 프로세스는 용접 기술 및 적용에 따라 연속 모드 또는 펄스 간격으로 발생할 수 있습니다.
레이저 용접의 냉각 속도는 일반적으로 매우 빠르며 다음에 기여합니다.
미세한 미세 구조
최소 열 영향 구역 (HAZ)
향상된 기계적 강도
레이저 용접기는 각각 다른 응용 프로그램에 적합한 여러 모드로 작동 할 수 있습니다.
이 모드에서 레이저는 일정한 빛의 빔을 방출하여 길고 중단되지 않은 용접에 이상적입니다. 종종 고속 생산 라인, 특히 자동차 제조에 사용됩니다. CW 용접은 일반적으로 1000W에서 6000W의 고전력이 필요합니다.
이 방법은 짧은 고강도 펄스로 레이저 에너지를 방출합니다. 얇은 재료 또는 열에 민감한 작은 성분을 용접하는 것이 가장 좋습니다. 펄스 용접은 일반적으로 다음과 같이 사용됩니다.
전자 장치
보석류
의료 기기
전력 수준은 일반적으로 50W와 500W 사이에 훨씬 낮습니다.
키 구멍 용접 (깊은 침투) : 레이저의 고전력은 재료를 기화시켜 '키홀으로 알려진 좁고 깊은 구멍을 만듭니다. '이것은 용접이 재료에 깊이 침투 할 수있게합니다. 두꺼운 재료 및 구조 적용에 이상적입니다.
전도 용접 (표면 퓨전) : 레이저는 표면 만 가열되어 얕은 용융을 유발합니다. 최소 열 왜곡이 중요한 얇은 금속 및 정밀 적용에 적합합니다.
레이저 용접을 차별화하는 것은 속도 나 열뿐만 아니라 그것이 제공하는 정밀도와 제어입니다.
레이저 파워 : 공작물에 얼마나 많은 에너지가 전달되는지를 결정합니다. 더 많은 전력은 더 깊은 용접 또는 더 빠른 작동을 허용하지만, 너무 많이 재료를 태우거나 왜곡 할 수 있습니다.
펄스 주파수 : 펄스 용접에서, 이것은 초당 얼마나 많은 버스가 전달되는지를 정의합니다. 더 높은 주파수는 더 부드럽고 일관된 용접을 초래합니다.
초점 조정 : 초점은 용접 표면에 정확히 정렬되어야합니다. 잘못 정렬 된 초점은 융합이나 약한 관절로 이어질 수 있습니다.
최신 레이저 용접 기계에는 실시간 모니터링, 자동 피드백 루프 및 기계 비전 시스템이 장착되어 있습니다. 이러한 기술은 다음을 보장합니다.
정확한 포지셔닝
일관된 용접 품질
결함의 탐지 및 수정
인간 오류 감소
고급 설정에서 AI 및 머신 러닝은 용접 매개 변수를 자동으로 최적화하는 데 사용되어 품질과 효율성을 향상시킵니다.
레이저 용접은 고 에너지, 정확한 제어 및 스마트 자동화와 같은 현대 공학의 경이로움입니다. 레이저 빔을 생성하는 것부터 깨끗하고 내구성있는 용접을 형성하는 것까지, 프로세스는 속도, 정확성 및 강도를 위해 구축됩니다. 전자 제품, 자동차 또는 고급 제조에 사용 되든 다양성과 정밀도는 필수 솔루션입니다.
레이저 용접 기술을 탐색하거나 신뢰할 수있는 레이저 용접 기계에 투자하려는 경우, Guangdong Pudian Automation Technology Co., Ltd.와 고급 용접 솔루션을 전문으로하는 신뢰할 수있는 제조업체로 연결하는 것이 좋습니다. Pudian은 전문가지도 및 고성능 장비를 제공합니다. 자세한 내용은 웹 사이트를 방문하거나 팀에 연락하십시오.
