레이저 용접이란 무엇입니까?

진공-병을 함께 고정하는 이음매는 집중된 광선을 발사하는 기계에 의해 만들어지는 경우가 많습니다.

바로 레이저 용접입니다. 그리고 실제 부피로 진공 단열 병을 소싱하는 경우, 그 기능이 무엇인지 이해하고 - 대규모의 이전 방법보다 더 나은 - 이유를 아는 것이 가치가 있습니다.

레이저 용접은 접합부에서 금속을 녹이고 융합시키기 위해 집중된 광원({0}} 일반적으로 파이버 레이저 또는 CO2 레이저-)을 사용합니다. 빔은 광학을 통해 직경이 1mm 미만인 매우 작은 지점에 집중되어 매우 높은 에너지 밀도를 정확한 위치에 전달합니다.

열이 집중되어 용접 양쪽의 금속이 상대적으로 차갑게 유지됩니다. 아크 주변 전체 영역이 크게 가열되는 TIG 용접과 비교해 보세요. 열 입력이 좁다는 것은 뒤틀림이 적고 열-영향을 받는 영역이 더 작으며 전체적으로 용접이 더 깨끗하다는 것을 의미합니다.

스테인레스 스틸 물병의 경우 가장 일반적인 레이저 용접 응용 분야는 병 상단의 내벽과 외벽 사이의 접합부를 밀봉하고 베이스를 본체에 용접하는 것입니다. 둘 다 중요한 진공 씰입니다.

대량 생산에서 TIG를 대체한 이유-

그 이유는 실용적이고 경제적입니다.

속도. 레이저 용접 스테이션은 병목 부분의 원주 용접을 몇 초 만에 완료할 수 있습니다. 동일한 조인트를 TIG 용접하는 경우 숙련된 사람이라도 상당히 오랜 시간이 걸립니다. 하루에 수천 개를 생산하는 공장의 경우 주기 시간의 차이가 수익성의 차이입니다.

일관성. 레이저 용접은 반복성이 높습니다. 기계 매개변수가 - 전력, 펄스 지속 시간, 주파수, 빔 위치 -로 설정되면 모든 용접은 본질적으로 동일합니다. TIG 용접은 작업자의 기술에 따라 달라지며 우수한 용접공이라도 부품마다 약간의 차이가 발생합니다. 품질 관리 측면에서 레이저 용접은 훨씬 더 엄격한 공정 능력을 제공합니다.

열 입력을 낮추십시오. 레이저 용접은 더 좁은 열-영향 영역을 생성하므로 얇은 스테인리스 스틸 벽의 왜곡이 줄어듭니다. 치수 정밀도가 중요한 제품의 경우 - 내부 벽과 외부 벽이 일정한 간격을 유지해야 합니다 - 이것이 중요합니다. TIG의 더 넓은 열 발자국으로 인해 벽이 약간 휘어질 수 있으며, 이는 시간이 지남에 따라 진공 청소기의 성능에 영향을 미칩니다.

충전재가 필요하지 않습니다. 병 밀봉을 위한 많은 레이저 용접 설정은 자가 용접을 사용합니다. - 레이저는 모재 금속 자체를 녹이며 필러 와이어가 필요하지 않습니다. 이는 프로세스를 단순화하고 변수를 제거합니다.

병 제조에 사용되는 두 가지 주요 유형

파이버 레이저 용접스테인레스 스틸 병 생산에 가장 일반적입니다. 레이저는 유연하고 자동화 시스템에 쉽게 통합할 수 있는 광섬유 케이블을 통해 전달됩니다. 파이버 레이저는 파장이 금속에 효율적으로 흡수되기 때문에 스테인레스 스틸과 잘 작동합니다.

CO₂ 레이저 용접또한 사용되지만 병 응용 분야에서는 덜 자주 사용됩니다. 파장이 길수록 금속 용접 시 더욱 주의 깊은 설정이 필요하지만 일부 생산 라인에서는 여전히 나타납니다.

용접 품질에 영향을 미치는 요소

다른 제조 공정과 마찬가지로 레이저 용접에도 결과가 좋은지 여부를 결정하는 자체 변수 세트가 있습니다.

전력 및 펄스 제어. 스테인리스강의 얇은-벽 부품은 일반적으로 연속 빔 대신 펄스 레이저 용접- 고에너지 광의 짧은 버스트-를 사용합니다. 펄스 지속 시간, 주파수 및 피크 전력은 모두 재료 두께에 맞게 보정되어야 합니다. 전력이 너무 많으면 화상을 입게 됩니다.-; 너무 적으면 불완전한 융합이 발생합니다.

빔 정렬. 레이저 스폿은 내벽이나 외벽이 아닌 조인트 인터페이스 -에 정확히 위치해야 하며, 두 벽이 만나는 선에 정확하게 위치해야 합니다. 최신 생산 장비는 비전 시스템이나 사전{3}}보정된 고정 장치를 사용하여 이러한 정렬을 일관되게 유지합니다.

표면 상태. 접합 부위의 오염 - 오일, 그리스, 심지어 지문 -은 레이저 에너지가 흡수되는 방식에 영향을 미치고 결함을 일으킬 수 있습니다. 좋은 제조업체는 용접하기 전에 부품을 청소합니다.

차폐가스. 레이저 용접이 빠르더라도 용융된 용접 풀은 여전히 ​​산화로부터 보호해야 합니다. 아르곤 또는 아르곤-헬륨 혼합물은 레이저 빔과 동축인 노즐을 통해 전달되는 보호 가스로 사용됩니다. 가스 유량 및 위치 결정 물질 - 가스가 너무 적고 용접 표면이 산화됩니다. 너무 많으면 용융 풀이 중단될 수 있습니다.

공동 디자인. 레이저 용접을 위해서는 내부 벽과 외부 벽이 겹치거나 상단에서 만나는 - 조인트 -의 형상을 설계해야 합니다. TIG 용접이 쉬운 접합부는 레이저에 적합하지 않을 수 있습니다. TIG에서 레이저로 전환하는 제조업체는 종종 접합 형상을 재{5}}설계합니다.

품질 검증

대량 생산에서 레이저 용접의 장점 중 하나는{0}}인라인 품질 모니터링이 가능하다는 것입니다. 일부 시스템은 적외선 카메라를 사용하여 용접 온도를 실시간으로 모니터링합니다. 다른 사람들은 용접 이음새 자체를 육안으로 검사합니다. - 우수한 레이저 용접은 눈에 보이는 틈이나 기공 없이 일관되고 균일한 외관을 갖습니다.

물론 실제 테스트는 진공 무결성입니다. 품질을 중요하게 생각하는 제조업체는 완성된 병-에 대해 개별 테스트 또는 통계 샘플링을 통해 누출 테스트를 수행합니다. 누출 테스트에 매우 적은 비율로 실패하는 배치는 프로세스 문제를 나타냅니다.