1. 용접속도를 설정하는 것
레이저 용접 속도는 단일 숫자가 아닙니다. 이는 다섯 가지 상호 작용 요소에 따라 달라집니다.
레이저 출력 및 모드. 더 높은 전력 및 연속파 모드는 일반적으로 저전력 또는 펄스 미세{1}}용접보다 더 빠른 이동을 허용합니다.
재질과 두께. 알루미늄 및 구리와 같이 밀도가 높거나 반사율이 높은 합금은 일반적으로 동일한 두께의 탄소강보다 느린 속도가 필요합니다. 두꺼운 부분에는 단위 길이당 더 많은 에너지가 필요합니다.
조인트 디자인 및 핏-. 자가 레이저 용접은 좁은 간격을 선호합니다. 관절이 더 똑바르고-더 잘 맞을수록 결함 없이 더 빨리 달릴 수 있습니다.
빔 품질 및 초점 위치. 관절면의 작고 안정적인 초점은 에너지를 집중시키고 더 빠른 속도를 지원합니다.
차폐 및 보조 가스. 적절한 가스 선택과 흐름은 용융물 배출과 표면 품질을 향상시켜 산화 없이 더 빠른 속도를 가능하게 합니다.
2. 파이버 레이저 용접의 일반적인 속도 범위
아래 숫자는 잘 맞고{0}}적절한 차폐 기능을 갖춘 연속파 광섬유 레이저의 대표적인 범위입니다. 실제 결과는 전력, 광학, 접합 형상 및 품질 목표에 따라 달라집니다.
얇은 시트 0.2~1.0mm
– 스테인리스 또는 탄소강: 1~3kW로 분당 약 5~15m.
– 알루미늄 합금: 더 높은 반사율로 인해 2~4kW로 분당 약 3~10m.
– 전자 또는 의료 부품용 펄스 미세{0}}용접: 일반적으로 속도가 아닌 정밀도가 우선시되므로 분당 1m 미만입니다.
중간 두께 1~3mm
– 스테인리스강 및 탄소강: 2~6kW로 분당 약 1~5m.
– 알루미늄: 3~6kW로 분당 약 0.8~3m.
두꺼운 판 4~6mm 이상
– 4~6mm 강철: 키홀 모드에서 4~8kW로 분당 약 0.5~2m.
– 6mm 이상의 단면: 조인트 접근 및 품질 요구 사항에 따라 6~12kW로 분당 약 0.2~1.0m.
모드 노트
– 전도 모드(전체 키홀이 없는 얕은 용융)는 우수한 외관을 제공하지만 주어진 침투에 대한 최대 속도는 더 낮습니다.
– 키홀 모드는 안정성이 유지된다면 더 빠른 속도에서도 깊은 침투를 달성합니다.
3. 기존 용접과 비교한 효율성
속도 및 사이클 시간
– TIG와 비교: 레이저 용접은 에너지를 집중하고 필러 증착이 필요하지 않기 때문에 비슷한 조인트와 두께에 대해 일반적으로 2~10배 더 빠릅니다.
– MIG와 비교: 레이저는 연속 솔기를 위한 얇고 중간 시트에서 종종 1.5~5배 더 빠르게 실행됩니다. 간격이 크고 매우 두꺼운 필렛 용접에서는 높은-증착 MIG가 경쟁력을 가질 수 있습니다.
열 입력 및 왜곡
– 레이저는 단위 길이당 더 낮은 전체 열 입력을 사용하므로 열 영향을 받는 영역이 더 작아지고-왜곡이 줄어들며 교정 또는 재작업 단계가 줄어듭니다.
사후-처리
– 좁은 솔기와 깨끗한 표면은 연삭 및 연마를 줄이거나 없애고 다운스트림 사이클 시간을 단축합니다.
노동과 자동화
– 레이저는 CNC 또는 로봇과 쉽게 통합되어 높은 반복성과 적은 작업자 개입으로 지속적인 작업이 가능합니다.
소모품 및 에너지
– 자가 레이저 용접에는 필러 와이어, 플럭스 또는 많은 양의 보호 가스가 필요하지 않아 소모품 사용량이 줄어드는 경우가 많습니다.
– 최신 파이버 레이저는 전기 효율이 높으므로 매개변수가 최적화되면 양호한 부품당 에너지가 낮아지는 경우가 많습니다.
품질과 수율
– 높은 빔 안정성과 폐쇄-루프 전력 제어는 첫 번째-통과 수율을 향상시켜 효과적인 처리량을 더욱 높일 수 있습니다.
4. 전통적인 프로세스가 여전히 선호될 수 있는 경우
– 큰 간격, 열악한 맞춤-또는 매우 두꺼운 필렛 용접은 증착 속도가 높은 MIG 또는 멀티{1}}패스 TIG를 선호할 수 있습니다.
– 자가 레이저가 제공할 수 있는 것 이상의 갭 브리징 또는 습윤 동작을 요구하는 재료 또는 코팅에는 필러 와이어 또는 하이브리드 레이저{0}}아크 용접이 필요할 수 있습니다.
– 낮은 자본 예산과 매우 적은 생산량으로 인해 속도는 느려지지만 기존 방법을 더욱 실용적으로 만들 수 있습니다.
5. 레이저 용접 속도와 효율성을 극대화하기 위한 실제 단계
– 레이저 출력과 초점 위치를 관절 깊이에 맞추세요. 안정적인 키홀 용접을 위해 초점면을 상단 표면보다 약간 아래에 유지하십시오.
– 빔 품질을 보존하려면 렌즈와 보호 창을 청결하게 유지하십시오.
– 조인트 간격 제어; 얇은 시트에서는 고속에서 일관된 침투를 위해 일반적으로 간격을 0.1mm 미만으로 유지합니다.
– 보호 가스를 선택하고 주의 깊게 흐르십시오. 스테인레스강용 질소 또는 아르곤, 까다로운 열 전도 또는 미용적 요구를 위한 헬륨 혼합물.
– 경로 계획, 리드{0}}리드인 및 리드아웃을 최적화하고 필요한 경우 속도 저하 없이 작은 간격을 허용하기 위해 빔 워블 또는 진동을 사용합니다.
– 프로덕션으로 확장하기 전에 짧은 실험 설계-를 통해 매개변수를 검증합니다.-
결론
레이저 용접은 정밀 펄스 마이크로{1}}용접의 경우 분당 1m 미만에서 연속파 파이버 레이저를 사용하는 얇은 시트의 경우 분당 10m 이상까지 실행할 수 있습니다. TIG 및 MIG와 비교할 때 일반적으로 훨씬 더 빠른 이동 속도, 더 낮은 열 입력, 더 적은 후처리- 및 뛰어난 자동화 잠재력을 제공합니다. 올바른 모드, 광학 장치, 가스 및 고정 장치를 선택하면 제조업체는 높은 용접 품질을 유지하면서 공칭 속도를 실제 생산성으로 전환할 수 있습니다.
-- 레이더 레이저 라이라 장(Lyra Zhang)
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