금속 용접 변형으로 고생하셨나요? 하이엔드 제조에서 레이저 용접이 주목받는 이유

금속 용접에 대해 이야기할 때, 많은 사람들은 여전히 불꽃이 튀는 전기 용접의 장면을 떠올린다. 이 방식은 부품의 심한 변형과 거친 용접선을 유발할 뿐만 아니라 정밀 부품의 가공 요구 조건을 충족시키기 어렵다. 그러나 요즘에는 레이저 용접 기술 "정밀한 열 제어, 고효율, 낮은 손상"이라는 장점 덕분에 자동차, 의료, 항공우주 분야에서 오래전부터 핵심 공정이 되었습니다. 레이저 용접은 전통적인 용접 방식이 가진 병목 현상을 어떻게 정확히 극복하는 것일까요? 다양한 상황에서 어떤 레이저 용접 장비 을 선택해야 할까요? 오늘은 레이저 용접의 "핵심 로직"을 이해하고, 다양한 요구에 맞는 장비를 선택하는 가이드를 안내해 드리겠습니다.

레이저 용접의 핵심 원리: 빛을 '용접 토치'로 사용하기

핵심 원리는 레이저 용접 은 사실 복잡하지 않습니다. 간단히 말해, 고출력 밀도의 레이저 빔(출력 밀도 최대 105∼107W/cm²)을 열원으로 사용하는 것입니다. 이 레이저 빔을 금속 표면에 집광하면 국부적으로 순간적으로 용융 상태까지 가열되어 용융 풀(molten pool)이 형성됩니다. 레이저 빔이 이동한 후, 용융 풀은 급속히 냉각되고 응고되며 두 조각의 금속이 강력한 야금학적 결합을 이루게 됩니다.

전통적인 활 용접 및 가스 용접에 비해 이의 장점은 상당히 눈에 띄습니다. 열에 영향을 받는 구역은 매우 작고 부품 변형은 0.1mm 내에서 제어 할 수 있으므로 높은 정밀 요구 사항이있는 시나리오에 특히 적합합니다. 용접 효율은 전통적인 공정의 3 ~ 5 배입니다. 예를 들어, 2kW 레이저로 2mm 두께의 스테인리스 스틸을 용접할 때 용접 속도는 3.5m/min에 도달 할 수 있습니다. 타이타늄 합금, 알루미늄 합금, 초합금 등 용접하기 어려운 재료도 레이저 용접으로 손쉽게 처리할 수 있습니다. 심지어 구리-철과 알루미늄-철과 같은 다른 금속의 신뢰성있는 연결을 달성 할 수 있습니다. 이것이 고품질 제조 분야에 빠르게 침투 할 수있는 주요 이유입니다.

레이저 용접 장비 선택: 다른 시나리오에 맞추기

레이저 용접은 "일반적인" 해결책이 아닙니다. 다른 것 레이저 용접 장비 다양한 시나리오에 매우 적합합니다. 올바른 장비를 선택하면 품질을 보장할 뿐만 아니라 비용 낭비도 방지할 수 있습니다. 현재 산업 분야에서 일반적으로 사용되는 레이저는 주로 세 가지 유형이 있습니다: CO2 레이저, YAG 고체 레이저 , 그리고 섬유 레이저 .

CO2 레이저 용접 장비 중두께 판재의 용접에 중점을 둡니다. 출력 파장은 10.6μm이며 최대 출력은 20kW에 달합니다. 조선 및 건설 기계 분야에서 사용되는 3~20mm 두께의 탄소강 및 스테인리스강 구조 부품의 경우 단일 패스로 완전한 관통 용접이 가능하며, 용접 깊이 대 너비 비율은 5:1입니다. 당사가 판매하는 산업용 CO2 레이저 용접기 는 CNC 작업대를 장착하여 최대 6m×2.5m 크기의 대형 작업물을 가공할 수 있으며, 실시간으로 스팟 위치를 모니터링할 수 있어 자동차 프레임 및 압력용기의 대량 생산에 매우 적합합니다.

YAG 고체 레이저 용접 장비 정밀 소형 부품 분야의 "전문가"입니다. 광섬유를 통해 전달될 수 있는 1.06μm의 파장을 사용하여 지름 0.1mm의 스테인리스강 와이어를 용접할 수 있으며, 용접 포인트 정확도는 ±0.01mm에 달합니다. 당사의 휴대용 YAG 레이저 점용접 기계 는 크기가 작아 의료기기 유지보수 및 전자부품 수리에 적합하며 휴대폰 메인보드의 소형 단자 핀까지 처리할 수 있습니다.

광섬유 레이저 용접 장비 알루미늄 합금 및 구리와 같은 고반사율 재료를 다루는 데 능숙합니다. 빔 품질이 우수하여(M2 계수가 1에 근접) 두께 3mm 알루미늄 합금을 용접할 때 기공이 발생하지 않습니다. 로봇과 함께 사용하면 3D 용접이 가능합니다. 당사의 1~6kW 고출력 파이버 레이저 용접 시스템은 신에너지 자동차 배터리 트레이 생산라인에 대량으로 도입되어 높은 효율성과 낮은 불량률을 실현하고 있습니다.

일상생활 속 레이저 용접 및 장비 선택 기준

요즘 레이저 용접은 이미 오래전부터 우리 생활에 통합되어 있으며, 이는 상응하는 레이저 용접 장비 자동차 제조 분야에서는 차체용 냉간 압연 강판과 고강도 아연 도금 강판의 맞춤형 용접 블랭크가 CO2 레이저 용접 장비에 의존하여 고품질의 강도와 경량화를 달성하고 있습니다. 의료 분야에서는 치과 임플란트 및 심장 박동기의 티타늄 합금 케이스가 YAG 레이저 용접 장비 사용하여 "변형 없음 및 오염 없음"을 보장해야 합니다. 항공우주 분야에서는 중국의 대형 여객기 C919의 중앙 플랜지와 항공 엔진의 터빈 블레이드가 고온 및 고압 환경에서도 신뢰성을 확보하기 위해 고출력 파이버 레이저 용접 장비에 의존하고 있습니다.

장비를 선택할 때 무조건 높은 출력을 추구할 필요는 없습니다. 핵심은 세 가지 측면에 있습니다: 출력을 재료 두께에 맞추는 것(박판은 1~2kW, 중두판 및 두꺼운 판은 3~6kW, 초두꺼운 판은 10kW 이상), 빔 품질을 정밀도 요구사항에 맞추는 것(정밀 부품은 M2<1.5, 일반 부품은 M2<3), 자동화 구성이 생산 방식에 적합한지 여부(대량 생산에는 CNC 통합 장비, 소량 배치 수선 작업에는 휴대용 장비). 예를 들어, 2kW 파이버 레이저 용접기는 스테인리스 스틸 주방용품 제조에 적합하며, 3D CNC 플랫폼이 장착된 6kW 파이버 레이저 용접 시스템은 항공우주 부품 제조에 적합합니다.

레이저 용접의 미래 발전 동향

기술 업그레이드와 함께 레이저 용접은 더욱 지능적이고 효율적인 방향으로 계속 발전하고 있습니다. '레이저-아크 하이브리드 용접'은 관통 깊이를 증가시키고 조립 요구사항을 줄일 수 있습니다. 'AI 시각 모니터링' 장비는 실시간으로 파라미터를 조정하여 인간의 개입을 줄일 수 있습니다. 앞으로 레이저 용접 장비 점차 감소함에 따라 고부가가치 제조 분야에서의 존재감을 더욱 강화할 뿐만 아니라 더 많은 중소기업에도 진입하게 되어 전통적인 용접의 광범위한 방식을 완전히 바꾸게 될 것입니다. 만약 아직 장비 선택에 망설이고 계시다면, 언제든지 문의해 주십시오. 귀하의 요구에 맞춰 레이저 용접 솔루션을 맞춤 설계해 드릴 수 있으며, 장비 선정부터 사후 교육까지 전 과정을 지원하여 적합한 장비로 생산 문제를 해결하고 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있도록 도와드립니다.

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