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진공 장갑 상자 탑재 스테인리스강 레이저 용접기
제품 개요
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이 장비는 통합형 밀폐 비활성 분위기 광섬유 레이저 용접 완전 세트로, 3000W 고출력 광섬유 레이저 용접 유닛과 완전 밀봉 진공 장갑 상자 시스템을 결합하여 스테인리스강, 티타늄 합금, 구리 및 알루미늄 등 산화되기 쉬운 금속 부품의 정밀 용접을 위해 특별히 개발된 제품이다.
기존의 개방형 레이저 용접 방식은 고온 용융 풀이 공기와 접촉하기 쉬워 스테인리스강 가공 시 산화, 기공, 용접 이음부 검게 변함, 밀봉 성능 저하 등의 문제가 발생한다. 본 기기는 밀폐 캐비닛을 활용해 산소가 없는 작업 환경을 조성하며, 고순도 질소 또는 아르곤으로 채워진 환경에서 수분 및 산소 함량을 1 ppm 이하로 유지하여 전체 공정 동안 수증기와 산소를 완전히 차단함으로써 스테인리스강 용접부의 산화 및 변색을 근본적으로 방지한다. 용접 후 이음부는 광택이 나고 깨끗하며, 2차 그라인딩 및 폴리싱이 필요 없고, 기밀성과 기계적 특성이 크게 향상된다.
전체 기기는 CNC 다축 운동 플랫폼, CCD 실시간 시각 관측 장치, 자동 진공 전이 챔버, 가스 순환 정화 장치, 내장형 먼지 제거 장치 및 통합 지능형 PLC 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 점 용접, 맞대기 용접, 완전 관통 용접, 기밀 밀봉 용접 등 다양한 공정을 지원합니다. 안정적인 작동, 작은 용접 열 변형, 높은 가공 효율을 특징으로 하며, 신에너지, 의료기기, 항공우주, 정밀 전자 등 분야에서 스테인리스강 밀봉 부품의 대량 정밀 생산에 적합합니다. 또한 티타늄 합금, 탄소강, 이종 금속의 특수 용접 가공에도 호환됩니다.
설비 구성 및 핵심 기술 특징
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| 번호 | 부품 이름 | 사양 | 브랜드 |
|---|---|---|---|
| 1 | 섬유 레이저 소스 | 3000W 연속 파이버 레이저, 1080nm 파장, 표준 QBH 인터페이스 | 최대 |
| 2 | 진동 레이저 용접 헤드 | FD3000, 조절 가능한 스팟 폭 | FD |
| 3 | 광 전송 및 집광 시스템 | 유연한 광 전송을 위한 10m 출력 광섬유 | 최대 |
| 4 | Z축 용접 헤드 리프팅 모듈 | 정밀 초점 조정을 위한 200mm 전동 스트로크 | FD |
| 5 | 레이저 수냉식 냉각기 | 3000W 레이저 및 50/60Hz에 맞춘 등온 열 방출 | 한리 |
| 6 | 밀봉 진공 장갑 박스 메인 캐비닛 | 단일 스테이션 캐비닛, 내부 캐비티 크기 1220×900×1000mm | 산업 표준에 따라 맞춤 제작 |
| 7 | X/Y CNC 이동 작업대 | 유효 이동 범위 400×300mm | 파나소닉 |
| 8 | C축 회전 공구 테이블 | 회전 지름 Φ100mm, 원주 용접 전용 | 파나소닉 |
| 9 | 전체 기계 동작 제어 시스템 | PC/CL6 프로그램 | XZ-스마트 |
| 10 | CCD 용접 시각 관찰 시스템 | 고해상도 실시간 용융 풀 모니터링 | 윤uo |
| 11 | 레이저 적색 라이트 위치 지정 시스템 | 용접 이음매 사전 위치 보정 | 최대 |
| 12 | 산업용 제어 호스트 | 모델 5100 산업용 컴퓨터 | 애드밴테크 |
| 13 | 디스플레이 터미널 | 19인치 산업용 모니터 | AOC |
| 14 | 진공 펌프 시스템 | 로터리 베인 진공 펌프, 펌프 속도 12m³/h, 오일 미스트 필터 장착 | 에드워즈(Ewards), 영국 |
| 15 | 가스 순환 정화 유닛 | 탈산소 및 탈수용 특수 충전재를 사용한 10kg 단일 정화 컬럼 | 바스프(BASF), 독일; 유오피(UOP), 미국 |
| 16 | 변주파 순환 팬 | 유량 조절 가능 범위: 0~100m³/h | 다르강, 타이완, 중국 |
| 17 | 온라인 수분 및 산소 분석기 | 캐비닛 내부 대기 실시간 모니터링을 위한 측정 범위 0~1000ppm | GE, 미국 |
| 18 | 내장형 먼지 제거 및 정화 시스템 | 0.3μm HEPA 고효율 필터링, 수냉식 없음 설계 | 통합 호환 부품 |
- 완전 밀봉형 저누출 산소 프리 용접 챔버 캐비닛은 3mm 두께의 304 스테인리스강으로 일체형 제작되었으며, 내부 벽면은 브러시드 마감이고 외부 벽면은 흰색 내식성 스프레이 코팅 처리되어 있으며, 전체 누출률은 0.01Vol%/h 미만이다. 내부 압력은 -12~12mbar 범위에서 제어 가능하며, 자동 PLC 전압 안정화 보호 기능과 과압 시 비상 정지 기능이 탑재되어 있다. 내부 지속 순환 정화로 수분 및 산소 함량을 안정적으로 1ppm 이하로 유지한다. 스테인리스강 용접 시 청흑색 산화층이 발생하지 않으며 용접 형성이 균일하여 고밀봉·고청정 제품 가공 기준을 충족한다. 두 개의 진공 전이 챔버(대형 및 소형)가 장착되어 있어, 공작물의 투입 및 배출 시 완전히 공기와 격리된다. 대형 전이 챔버에는 실온에서 200℃까지 조절 가능한 가열 모듈이 통합되어 있으며, 이는 수분이 있는 공작물을 사전 건조하여 용접 기공 결함을 방지한다.
- 3000W 진동형 광섬유 레이저로 강력한 용접 허용 범위 제공 레이저는 연속 및 변조된 이중 작동 모드를 지원하며, 레이저 출력 전력은 10%에서 100%까지 무단계 조절이 가능하고, 출력 전력 안정성은 ±1.5%이다. 표준 진동 용접 공정을 채택하여, 스팟 폭은 1~3mm 범위에서 조절 가능하며, 전기식 초점 거리 조절 기능을 갖추고 있다. 작업물의 맞대기 간격이 ≤0.2mm일 경우에도 완전한 융합이 가능하다. 스테인리스강의 유효 용접 깊이는 0.5~3mm이며, 용접 속도는 1~6m/min이다. 처리 효율은 전통적인 아르곤 아크 용접보다 훨씬 높다. 출력 광섬유의 코어 지름은 50μm이고, 최소 굽힘 반경은 100mm로, 불규칙하고 복잡한 곡면의 스테인리스강 작업물을 용접하기에 적합한 유연한 광학 경로를 제공한다.
- 밀폐형 캐비닛 내부에서의 편리한 작동을 위한 다축 CNC 연동 기능 X/Y 축 이동, C축 회전 및 Z축 리프팅을 통해 고정위 정밀도를 갖춘 다축 서보 연동이 가능합니다. 캐비닛에는 8인치 부틸 고무 밀봉 작업 장갑이 장착되어 있어, 운영자가 캐비닛 문을 열지 않고도 공작물을 고정하고 위치를 미세 조정할 수 있습니다. CCD 동축 시각 시스템과 연동되어 용융 풀 형성을 실시간으로 관찰할 수 있습니다. 발 페달 압력 제어 스위치가 장착되어 있어, 한 번의 클릭으로 캐비닛 내압을 조정할 수 있어 연속 가공 작업 과정이 대폭 간소화됩니다. 캐비닛 전면에는 마모 저항성, 부식 저항성 및 우수한 광 투과율을 갖춘 8mm 분리형 경사 강화 안전 유리 관측 창이 적용되었습니다. 장시간 작동 시에도 선명한 시야를 보장하기 위해 내부에 반사 방지 소프트 LED 조명이 설치되어 있습니다.
- 완전 자동 가스 정제 및 재생 시스템으로 유지보수 비용이 낮습니다. 전체 장치는 중국어/영어 이중 언어 전환 기능을 갖춘 독일 지멘스(Siemens) PLC 터치스크린으로 제어되며, 고장 자진 진단, 정전 후 자동 재시작, 작동 비밀번호 보호 기능을 갖추고 있습니다. 정제 컬럼은 완전히 프로그램 제어 가능한 자동 재생 기능을 지원합니다. 재생 매체는 5~10% 수소가 혼합된 질소/아르곤이며, 재생 주기는 6~12개월로, 정제 충진재의 빈번한 교체를 없애고 장기 운영 및 유지보수 비용을 낮춥니다. 캐비닛에는 표준 KF-40 확장 인터페이스 8개 그룹이 예비되어 있어, 공기 공급, 온도 측정, 신호 수집, 공구 전달 등 외부 주변 장치와 쉽게 연결할 수 있어 확장성이 뛰어납니다.
- 통합 내장형 먼지 제거 기능, 안전성, 친환경성 및 간편한 정비 캐비닛 내부에는 원심식 연기 및 분진 제거 메커니즘이 설치되어 있으며, 스테인리스강 용접 시 발생하는 금속 분진을 차단하기 위해 0.3μm 고정밀 HEPA 필터를 채택하였다. 필터 카트리지는 수냉각 없이도 간편하게 분리·조립이 가능하다. 완전 밀폐형 캐비닛은 레이저 복사선, 고온 스파크 및 금속 분진을 차단하여 작업장 오염을 방지한다. 캐비닛 하부에는 수평 조절 기능이 있는 만능 캐스터가 장착되어 있어 장비의 유연한 이동 및 고정이 가능하다. 내부 공간에는 내장형 220V 멀티홀 전원 소켓이 사전 설치되어 내부 공구 및 센서에 전력을 공급하며, 자동 공구로의 전환을 용이하게 한다.
- 24시간 대량 생산에 적합한 광범위한 환경 적응성 완전한 수냉식 냉각 시스템으로 안정적인 장기 레이저 출력을 보장합니다. 주변 온도가 15~35℃이고 주변 습도가 70% 이하(응결 없음)일 때 장비가 안정적으로 작동하여 공장 작업장의 사계절 대량 생산 요구를 충족시킵니다. 핵심 전기, 광학, 진공 부품은 모두 세계적으로 유명한 일류 브랜드에서 선별되어 고장률이 낮고 일상 정비가 간편합니다.
완전한 기술 사양
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레이저 본체 사양
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 레이저 등급 전력 | 3000W |
| 레이저 소스 종류 | 연속 섬유 레이저 |
| 레이저 파장 | 1080nm |
| 입력 전원 공급 | 3상 380V 50Hz, 60A |
| 총 정격 전력 소비량 | 22KW |
| 출력 섬유 핵 지름 | 50μm |
| 출력 광섬유 총 길이 | 10m, 최소 굴곡 반경 100mm |
| 레이저 출력 조절 범위 | 10%~100% 무단계 조절 가능 |
| 출력 전력 안정성 정확도 | ±1.5% |
| 용접 작동 모드 | 연속 레이저 / 변조 레이저, 진동 용접 |
| 조정 가능한 유효 스팟 폭 | 1~3mm |
| 광학 출력 인터페이스 | 표준 qbh 인터페이스 |
| 표준 용접 속도 | 1~6m/분 (판 두께에 따라 조정) |
| 스테인리스강 기준 용접 깊이 | 0.5~3mm |
| 최대 허용 작업물 맞대기 간격 | ≤0.2mm |
| 레이저 냉각 방식 | 산업용 냉각수 장치를 통한 순환 수냉각 |
진공 장갑 상자 챔버 파라미터
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 내부 캐비닛 치수 | L1220mm × D900mm × H1000mm |
| 캐비닛 패널 | 3mm 두께의 304 스테인리스강, 부식 방지를 위해 내벽은 브러시드 마감 |
| 작업용 장갑 사양 | 8인치 구경, 0.4mm 부틸 고무, 총 길이 32인치 |
| 장갑 포트 구조 | φ220mm 경질 알루미늄 합금, 밀봉 처리 및 부식 방지 |
| 전면 관찰 창 | 8mm 분리형 경사 안전 강화 유리 |
| 캐비닛 작동 압력 범위 | -12mbar ~ +12mbar, 자동 과압 보호 기능 |
| 전이 챔버의 최고 진공도 | ≤-0.1MPa |
| 전체 캐비닛 누출률 | ＜0.01볼%/시간 |
| 대기 제어 지표 | 캐비닛 내 수분 함량 ＜1ppm, 산소 함량 ＜1ppm |
| 작동 보호 가스 | 고순도 질소(N₂) / 아르곤(Ar) |
| 대형 전이 챔버 사양 | φ360mm × L600mm, 가열식 슬라이딩 트레이, 자동 배기 및 가스 충전 장착 |
| 소형 전이 챔버 사양 | φ150mm × L300mm, 수동 밸브로 제어되는 배기 및 가스 충전 |
| 진공 펌프 사양 | 12m³/h 로터리 베인 펌프, 정품 오일 미스트 필터와 매칭 |
| 순환 정화 팬 유량 | 0~100m³/h, 주파수 변조 가능 |
| 사람-기계 운영 인터페이스 | 지멘스 PLC 터치스크린, 중국어 및 영어 이중 언어 전환 가능 |
적용 범위
핵심 적용 분야: 스테인리스강의 정밀 기밀 용접
304 및 316과 같은 모든 종류의 스테인리스강에 적용 가능. 스테인리스강 진공 챔버, 정밀 유체 파이프라인, 밀봉 센서 하우징, 의료용 스테인리스강 부품, 신에너지 배터리 스테인리스강 포장 케이스, 식품 등급 내식성 정밀 밸브를 포함한다. 산소가 없는 환경에서 가공된 스테인리스강 용접부는 산화로 인한 흑변 현상이 없으며, 후처리가 필요 없고 공기 밀폐성이 안정적이고 신뢰도가 높다.
일반적으로 적용 가능한 금속 재료
티타늄 합금, 알루미늄 합금, 구리, 탄소강, 코바르 합금 등 산화되기 쉬운 금속. 점 용접, 기밀 밀봉 용접, 완전 관통 용접 및 이종 금속 복합 용접을 실현할 수 있으며, 기존 용접에서 흔히 발생하는 기공, 균열, 용접 강도 부족 등의 문제를 해결한다.
