휴대용 레이저 용접기 |

레이저 용접이란 무엇입니까? 레이저 용접 설명! 주요 원리와 주요 공정 매개변수를 포함하여 레이저 용접에 대해 알아야 할 모든 것!

많은 고객이 레이저 용접기의 기본 작동 원리를 이해하지 못하고 올바른 레이저 용접기를 선택하지 못합니다. 그러나 Mimowork Laser는 귀하가 올바른 결정을 내릴 수 있도록 돕고 레이저 용접을 이해하는 데 도움이 되는 추가 지원을 제공합니다.

레이저 용접이란 무엇입니까?

레이저 용접은 용접 열원으로 레이저 빔을 사용하는 일종의 용융 용접이며, 용접 원리는 활성 매체를 자극하여 공진 공동 진동을 형성한 다음 빔이 자극될 때 자극된 방사선 빔으로 변환하는 특정 방법을 통해 이루어집니다. 공작물이 서로 접촉하면 에너지가 공작물에 의해 흡수되고 온도가 재료의 융점에 도달하면 용접될 수 있습니다.

용접 풀의 주요 메커니즘에 따르면 레이저 용접에는 열전도 용접과 깊은 침투(열쇠 구멍) 용접이라는 두 가지 기본 용접 메커니즘이 있습니다. 열전도 용접에서 발생한 열은 열전달을 통해 공작물에 확산되므로 용접 표면이 녹고 기화가 발생하지 않아야 하며 이는 저속의 얇은 부품 용접에 자주 사용됩니다. 심융합 용접은 재료를 기화시켜 다량의 플라즈마를 형성합니다. 높은 열로 인해 녹은 웅덩이 앞쪽에 구멍이 생깁니다. 심용입 용접은 가장 널리 사용되는 레이저 용접 모드로, 공작물을 철저하게 용접할 수 있으며 입력 에너지가 커서 용접 속도가 빠릅니다.

레이저 용접의 공정 매개변수

출력 밀도, 레이저 펄스 파형, 디포커싱, 용접 속도, 보조 차폐 가스 선택 등 레이저 용접 품질에 영향을 미치는 많은 공정 매개변수가 있습니다.

레이저 출력 밀도

출력 밀도는 레이저 가공에서 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 전력 밀도가 높을수록 표면층은 마이크로초 내에 끓는점까지 가열되어 대량의 기화를 초래할 수 있습니다. 따라서 높은 전력 밀도는 드릴링, 절단 및 조각과 같은 재료 제거 공정에 유리합니다. 낮은 전력 밀도의 경우 표면 온도가 끓는점에 도달하는 데 수 밀리초가 걸리고 표면이 증발하기 전에 바닥이 녹는점에 도달하므로 좋은 용융 용접이 형성되기 쉽습니다. 따라서 열전도 레이저 용접의 형태에서 출력 밀도 범위는 104-106W/cm2입니다.

레이저 펄스 파형

레이저 펄스 파형은 재료 제거와 재료 용융을 구별하는 중요한 매개변수일 뿐만 아니라 처리 장비의 용량과 비용을 결정하는 핵심 매개변수이기도 합니다. 고강도 레이저 빔을 재료 표면에 쏘면 재료 표면에서는 레이저 에너지의 60~90%가 반사되어 손실로 간주됩니다. 특히 금, 은, 구리, 알루미늄, 티타늄 및 기타 재료에는 다음과 같은 특성이 있습니다. 강한 반사와 빠른 열 전달. 금속의 반사율은 레이저 펄스 동안 시간에 따라 달라집니다. 재료의 표면 온도가 녹는점까지 올라가면 반사율은 급격히 감소하고, 표면이 녹는 상태가 되면 반사율은 특정 값에서 안정됩니다.

레이저 펄스 폭

펄스 폭은 펄스 레이저 용접의 중요한 매개변수입니다. 펄스 폭은 침투 깊이와 열 영향 구역에 따라 결정되었습니다. 펄스폭이 길수록 열영향부는 더 커지고, 펄스폭의 1/2승만큼 침투깊이도 증가하였다. 그러나 펄스 폭을 늘리면 피크 전력이 감소하므로 펄스 폭의 증가는 일반적으로 열전도 용접에 사용되어 용접 크기가 넓고 얕아지며 특히 얇고 두꺼운 판의 랩 용접에 적합합니다. 그러나 피크 전력이 낮으면 과도한 열 입력이 발생하며 각 재료는 침투 깊이를 최대화하는 최적의 펄스 폭을 갖습니다.

디포커스 양

레이저 용접에는 일반적으로 일정량의 디포커싱이 필요합니다. 왜냐하면 레이저 초점의 스폿 중심의 출력 밀도가 너무 높아 용접 재료가 구멍으로 증발하기 쉽기 때문입니다. 출력 밀도의 분포는 레이저 초점에서 떨어진 각 평면에서 상대적으로 균일합니다.

두 가지 디포커스 모드가 있습니다:
긍정적이고 부정적인 초점. 초점면이 공작물 위에 있으면 포지티브 디포커스입니다. 그렇지 않으면 부정적인 초점 흐림입니다. 기하학적 광학 이론에 따르면 포지티브 및 네거티브 디포커싱 평면과 용접 평면 사이의 거리가 동일할 때 해당 평면의 출력 밀도는 거의 같지만 실제로 얻어지는 용융 풀 모양은 다릅니다. Negative Defocus의 경우 더 큰 침투력을 얻을 수 있는데 이는 용융 풀의 형성 과정과 관련이 있습니다.

용접 속도

용접 속도는 용접 표면 품질, 침투 깊이, 열 영향부 등을 결정합니다. 용접 속도는 단위 시간당 열 입력에 영향을 미칩니다. 용접 속도가 너무 느리면 열 입력이 너무 높아 공작물이 타버릴 수 있습니다. 용접 속도가 너무 빠르면 열 입력이 너무 적어 공작물 용접이 부분적으로 완료되지 않습니다. 용접 속도를 줄이는 것은 일반적으로 침투력을 향상시키는 데 사용됩니다.

보조 타격 방지 가스

보조 타격 방지 가스는 고출력 레이저 용접에서 필수적인 절차입니다. 한편으로는 금속 재료가 스퍼터링되어 포커싱 미러를 오염시키는 것을 방지합니다. 한편, 용접 공정에서 발생하는 플라즈마가 너무 많이 집중되는 것을 방지하고 레이저가 재료 표면에 도달하는 것을 방지하기 위한 것입니다. 레이저 용접 과정에서 용접 엔지니어링에서 공작물이 산화되는 것을 방지하기 위해 헬륨, 아르곤, 질소 및 기타 가스가 용융 풀을 보호하는 데 자주 사용됩니다. 보호 가스의 유형, 공기 흐름의 크기 및 분사 각도와 같은 요소는 용접 결과에 큰 영향을 미치며 다양한 분사 방법도 용접 품질에 일정한 영향을 미칩니다.