I. 레이저 용접 기술의 기본 사항 : 정의 및 핵심 원칙
1. 레이저 용접이란 무엇입니까?
2. 핵심 기술 원리
에너지 변환: 레이저 (예 : 파이버 레이저)는 전기 광학 변환 효율이 30% - 40%로 전기 에너지를 레이저 광 에너지로 변환하며 전통적인 용접 장비 (예 : 5% - 10%)를 초과합니다.
열 전도 메커니즘: "전도성 열 용접"(0. 1 - 2 mm의 얇은 플레이트에 적합합니다. <10 <10LIW\/cm²) 및 "깊은 침투 용접"(파워}} mm의 중간 값 접시에 적합합니다. 5 : 1의 깊이 대폭 비율).
재료 호환성: 스테인레스 스틸, 알루미늄, 탄소강, 구리 및 티타늄 합금과 같은 금속을 용접 할 수 있으며, 비슷한 금속 용접 (예 : 알루미늄 스틸, 구리 알루미늄)을 달성 할 수 있습니다.
II. 레이저 용접의 핵심 장점 : 산업 처리 재정의
1. 정밀 혁명 : 미크론 수준 정밀 처리
제어 가능한 장소: 초점 길이와 전력을 조정하면 0의 초 미세 용접이 달성 될 수 있으며, 전자 구성 요소 (예 : PCB 칩 핀 및 리튬 배터리 탭)의 마이크론 용접 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
정확한 포지셔닝: Vision Guidance Systems (예 : CCD 카메라)와 결합하여 용접 편차는 ± {{0}}. 05mm 내에서 제어 될 수 있으며, 수동 용접의 ± 0.5mm 정확도를 훨씬 능가합니다.
2. 효율 도약 : 전통적인 용접 리듬을 파기
속도 이점: 용접 속도는 {{{0}} m\/min (아르곤 아크 용접은 0입니다. 2 - 1 m\/min)에 도달 할 수 있습니다. 예를 들어, 2mm 스테인리스 스틸 플레이트를 용접 할 때 레이저 용접은 Argon Arc 용접보다 3 배 빠르며 후속 연삭이 필요하지 않습니다.
자동화 통합: 로봇 암 및 어셈블리 라인으로 도킹을 지원하여 24- 시간의 무인 생산 시간을 활성화시켜 자동차 부품의 대규모 용접에 적합합니다 (예 : 각 차량은 5, 000 용접이 필요합니다).
3. 품질 업그레이드 : 재정의 용접 표준
최소 열 영향 구역 (HAZ): 용접 주변의 열 영향 범위는 0. 5mm보다 작거나 동일하며, 얇은 판 변형을 방지합니다 (예 : 용접 후 0의 평탄도 오차.<0.1mm), eliminating the need for additional correction processes.
소모품 오염이 없습니다: 비접촉 용접 (용접 와이어 또는 전극이 필요 없음)은 슬래그 포함 및 다공성과 같은 전통적인 용접 결함을 피합니다. 용접 강도는 기본 재료의 90% 이상에 도달 할 수 있습니다.
4. 기능적 확장 : 다목적 산업 도구
4- -1 모드에서 4-: 고급 장비는 "용접 + 절단 + 청소 + 표면 처리"의 다기능 스위칭을 지원합니다. 예를 들어, 동일한 장치는 먼저 공작물의 산화 표면 층을 청소 한 다음 정밀 용접을 수행하여 장비 조달 비용의 30% 이상을 절약 할 수 있습니다.
III. 산업 전반의 응용 시나리오 : 제조 환경 재구성
1. 자동차 제조 : 신체에서 배터리로의 전처리 침투
신체 경량: 알루미늄 합금 문과 지붕 프레임의 레이저 재단사 용접 (기존 리벳 팅 대체)은 무게를 15% 감소시키면서 - 20%는 20% 증가합니다. 일반적인 경우 : 독일 자동차 제조업체는 3 000 W 레이저 용접 기계를 사용하며 하루에 10 만 용접을 달성하는 단일 생산 라인이 있습니다.
배터리 안전: 용접 배터리 팩의 용접 용접 (예 : Catl 프리즘 배터리), 용접 누출 속도 <10 ⁻⁹mbar · l\/s가있는 -40도 - 60 학위 환경에서 누출이 없음을 보장합니다.
정밀 모터 처리: 드라이브 모터 와인딩 코일의 용접. 용접 후 0. 3mm 에나멜 과이어가, 저항 변화 속도는 <5%로 운동 효율을 보장합니다.
2. 전자 및 전기 기기 : 미크론 수준 정밀도의 핵심 전장
소비자 전자 장치: 표면 거칠기 Ra <0. 2μm의 휴대 전화 프레임 (스테인레스 스틸\/티타늄 합금) 및 유리 덮개의 원활한 용접, 고급 모델의 외관 요구 사항을 충족합니다.
리튬 배터리 생산: 펄스 레이저 스팟 용접을 사용하여 탭 및 알루미늄\/구리 호일 (두께 0. 1mm)의 용접. 각 스팟 용접은 2ms 만 필요하며 단일 생산 라인은 하루에 500, 000 배터리 셀을 생산할 수 있습니다.
커넥터 용접: USB-C 인터페이스 터미널의 용접. 0. 2mm의 스팟 직경으로 핀의 솔더 슬래그 오염을 피하여 수율 속도가 99.9%로 증가합니다.
3. 항공 우주 : 가혹한 환경에서 유일한 선택
티타늄 합금 성분: 고온 서비스 중 응력 집중을 피하기 위해 작은 열 영향 구역을 갖춘 Aero-Engine 블레이드 (두께 1 - 3 mm)의 오버랩 용접 (두께 1 - 3 mm). 국내 대형 항공기 엔진의 주요 구성 요소의 100%가 레이저 용접을 채택합니다.
복합 재료 결합: 탄소 섬유 복합 재료 및 금속 프레임의 레이저 브레이징은 전통적인 리벳 팅의 응력 집중 문제를 해결하여 무게를 10%이상 줄입니다.
4. 하드웨어, 주방 및 욕실 : 重塑美观与效率
스테인레스 스틸 제품: 용접 너비 0. 3mm 인 싱크와 수도꼭지의 레이저 솔기 용접. 표면은 연마없이 미러 효과를 달성하여 아르곤 아크 용접에 비해 생산 효율을 5 배 증가시킬 수 있습니다.
야외 시설: 핸드 헬드 레이저 용접 및 강철 구조. 고정 툴링이 필요하지 않으면, 고지대 작업 (예 : 현장 용접 및 20- 미터 높이 광고판의 수리)을 지원하여 침착 비용의 60%를 절약 할 수 있습니다.
5. 의료 및 보석 : 정밀성과 미학의 완벽한 조합
의료 기기: 의료 주사기 용 스테인레스 스틸 바늘의 용접, 버가없는 용접 (버 크기 <5μm)으로 인간 조직의 손상을 피; 800mpa 이상의 강도를 갖는 정형 외과 임플란트 (티타늄 합금 뼈 나사)의 미세 웰링.
보석 가공: 다이아몬드 발톱 설정베이스의 용접. 0. 1mm Fine Beam은 고온으로 인해 보석 손상을 피하고 각 보석류의 가공 시간을 5 분으로 줄이는 보석 손상을 피하고 귀금속 (18K 금)을 정확하게 융합시킵니다.
6. 특별 시나리오 : 전통적인 용접을위한 "불가능한 임무"
고온 환경: -50 정도의 장비 유지 보수 정도 극지 지역 및 200도 고온 파이프 라인의 온라인 용접. 레이저 용접 기계는 수냉식 시스템을 통해 안정적으로 작동하는 반면 전통적인 용접 기계는 작동 할 수 없습니다.
가연성 및 폭발 시나리오: 압력 하에서 오일 파이프 라인의 용접 (10mpa 이상의 압력). 레이저 용접은 화염과 방사선이 낮지 않으며 안전 수준이 아크 용접을 훨씬 초과합니다.
IV. 지식 대중화 : 선택에서 운영에 이르기까지 실용적인 가이드
1. 적절한 레이저 용접 기계를 선택하는 방법은 무엇입니까?
얇은 판 (2mm 이상 또는 동일): 1000 - 2000 w (예 : 스테인리스 스틸 도어 및 창, 휴대폰 프레임)
중간 두께 플레이트 (2 - 5 mm): 2000 - 3000 w (예 : 자동차 기관, 배터리 팩)
특수 재료 (구리, 티타늄 합금): 3000W+ (깊은 침투 용접 필요)
참고 : 핸드 헬드 용접기의 경우 1500 - 3000 w 사이의 조정 가능한 전력을 선택하여 유연성과 적용 가능성을 균형을 유지하는 것이 좋습니다.
원자 램프: 섬유 레이저 우선 순위를 지정합니다 (수명이 100, 000 시간 및 30%이상의 전기 광학 효율). Co large 레이저를 피하십시오 (크기가 크고 효율이 10%에 불과).
냉각 시스템: 고전력 장비에는 수냉식 기계가 장착되어 있어야합니다 (수온 제어 ± 1도, 유량이 10L\/분 이상). 공기 냉각은 500W 이상의 모델에만 적합합니다.
제어 시스템: PLC 프로그래밍을 지원하고 자동화 된 생산 라인과 쉽게 통합 할 수 있도록 터치 스크린이 장착 된 모델을 선택하십시오.
2. 필수 작업 팁 : 5 주요 예방 조치
안전 보호: 클래스 1 레이저 안전 안경을 착용하십시오 (1064nm 파이버 레이저의 특수 렌즈와 같은 장치 출력과 일치하는 파장이 있습니다). 용접 영역에 라이트 블로킹 커튼을 설정하십시오 (가벼운 차단 속도는 99%이상).
초점 길이 교정: 매일 작업을 시작하기 전에 초점 게이지로 초점 길이를 측정하십시오 (± 0. 2mm 이상). 포커싱 렌즈의 오염은 20%이상의 전력 감소를 유발할 수 있으며, 이는 절대 에탄올로 닦아야합니다.
가스 보호: 알루미늄 및 마그네슘과 같은 활성 금속을 용접 할 때 아르곤 가스 (유량 5 - 15 l\/min)를 도입하여 산화를 방지해야합니다. 용접 밝기를 향상시키기 위해 용접 스테인리스 스틸에 질소가 사용될 수 있습니다.
공작물 전처리: 표면 오일 얼룩과 산화물 층을 제거합니다 (레이저 청소 또는 사포 연마 사용). 표면 거칠기 RA는 용접 및 화상을 피하기 위해 12.5μm보다 작거나 동일합니다.
매개 변수 조정: 테스트 용접 (동일한 재료 및 두께)을 통해 최적의 매개 변수를 테스트하십시오. 전력, 속도 및 펄스 주파수의 기록 조합 (예 : 용접 2mm 카본 스틸, 속도 2m\/분, 주파수 50Hz의 경우 2000W).
3. 유지 보수 : 장비 수명을 연장하는 열쇠
용접 헤드 렌즈를 청소하십시오 (긁힘을 피하기 위해 절대 에탄올에 담긴 렌즈 종이로 단방향으로 닦아냅니다).
수냉식 기계의 수위를 확인하십시오 (스케일 아래에 탈 이온수를 추가하십시오. 수돗물이 금지됨) 및 수온 (25 ± 1도의 디스플레이는 정상).
한 달에 한 번 핸드 헬드 용접 토치의 가이드 레일을 윤활하십시오 (금속 잼을 방지하기 위해 식품 등급의 윤활유를 사용하십시오).
Replace the cooling water (it is recommended to use deionized water with a resistivity >스케일링을 피하기 위해 10mΩ · cm).
Calibrate the laser coaxiality (test with a target paper; adjust if the spot offset >0. 5mm).
레이저의 전력 감쇠를 감지하십시오 (전력 계량기 사용; 감쇠가 15%를 초과하는 경우 유지 보수를 위해 제조업체에 문의하십시오).
When the equipment alarms for "high water temperature" (>30도), "저압"(보호 가스 압력<0.5MPa), or "abnormal laser power," stop the machine immediately for inspection to avoid damaging core components.