금속 제조 에서 레이저 용접 기계 를 사용하는 가장 큰 7 가지 이점

우수한 정확성 및 정확성 번째 레이저 용접 기계

높은 에너지 밀도 와 빔 집중력 이 마이크로 수준 의 용접 을 어떻게 가능하게 하는가

레이저 용접 장비는 에너지를 집중시키고 빔이 닿는 곳을 제어하는 방식 덕분에 미크론 수준까지 도달합니다. 이 기계들은 실제로 레이저 빛을 0.1mm보다 작은 점으로 집중시킵니다. 즉, 필요한 곳에 매우 강렬한 열을 전달합니다. 결과 는 무엇 입니까? 용접이 필요한 곳에 위치하고, 보통 목표물에 5마이크로미터 정도 떨어져 있습니다. 불균형한 가열로 인해 재료가 왜곡되는 전통적인 아크 용접과 달리 레이저는 작업자가 각 부위에 맞는 열량을 정렬할 수 있게 합니다. 그리고 물리적 접촉이 없기 때문에 복잡한 모양을 작업할 때에도 이러한 시스템은 적절한 침투 깊이를 유지할 수 있습니다. 최종 제품 또한 훨씬 더 깨끗한 매듭을 가지고 있기 때문에 공장들은 용접 후 청소 작업을 하기 위해 더 적은 시간을 소비합니다.

고 내성 산업의 응용: 자동차, 항공우주 및 의료 장치

레이저 용접은 믿을 수 없는 수준의 정밀도를 제공합니다. 많은 산업들이 항상 제대로 작동해야 하는 부품들을 만들 때 그 필요 없이 살 수 없습니다. 자동차 회사들은 이 기술을 곳곳에서 사용하고 있습니다. 특히 200바를 넘는 압력을 견딜 수 있는 작은 연료 주입기에 있어서요. 하늘을 날아다니는 항공기 엔지니어들은 터빈 블레이드를 고정할 때 레이저를 사용합니다. 완벽한 용접에서 가장 작은 오차도 중요하기 때문입니다. 의료 장비 제조업체들에게는 레이저 용접이 사실상 말 그대로 생명을 구해주는 방법입니다. 그들은 심장 박동기의 케이스를 몸의 액체에 완전히 밀폐하고 수술 중 입자가 빠져나갈 위험이 없도록 수술 장비를 서로 연결시켜야 합니다. 하지만 정말 눈에 띄는 것은 이 방법이 얼마나 안정적으로 안정적으로 작동하는지입니다. 바로 이 때문에 대부분의 제조업체는 엄격한 ISO 13485 및 AS9100 요구사항을 충족시키는 것이

전략: 엄격한 허용을 요구하는 중요한 부품에 대한 레이저 용접을 통합

레이저 용접을 정확하게 수행하려면 모든 매개 변수와 함께 적절한 위치를 찾아야 합니다. 대부분의 사람들은 먼저 샘플 관절에 파괴적인 테스트를 수행합니다. 이것은 일반적으로 1~20 밀리초의 펄스 시간 사이에 무엇이 가장 잘 작동하는지 알아내는 데 도움이 됩니다. 그리고 정확히 빔을 어디에 집중해야 하는지 알아내는 데 도움이 됩니다. 실제 생산 과정에서, 실시간으로 을 추적할 수 있는 시각 시스템을 갖는 것도 매우 중요합니다. 이 시스템은 문제가 발생했을 때 이를 감지하기 위해 최소 10 마이크로미터의 해상도를 필요로 합니다. 전기차 배터리 팩에 자주 등장하는 구리 알루미늄 합동으로 작업할 때, 그리고 힘 피드백 메커니즘으로 장착된 자동화 된 고정 장치에 대해 잊지 마세요. 이런 종류의 설정은 부품들이 생산 라인 내내 일관되게 정렬되어 있고, 처음부터 끝까지 25 마이크로미터 미만의 격차의 좁은 허용 범위 내에서 유지됩니다.

열에 영향을 받는 구역을 최소화하고 왜곡을 줄이십시오.

레이저 용접 은 왜 MIG/TIG 방법 과 비교 할 때 더 작은 HAZ 를 생성 하는가

레이저 용접을 사용 할 때 열에 영향을 받는 부위는 MIG 또는 TIG 기술에 비해 훨씬 작습니다. 레이저는 미크론으로 측정 된 빔으로 에너지를 매우 밀하게 집중하기 때문입니다. 전통적인 아크 용접은 더 큰 표면에 열을 퍼뜨리며 HAZ의 크기를 3배 정도 커지게 합니다. 레이저 장비는 열을 정확히 필요한 곳에 집중시켜 근처에서 원치 않는 영향을 줄입니다. 연구 결과에 따르면 이런 집중된 접근 방식은 테스트 중에 촬영된 열사진을 바탕으로 HAZ 크기를 60~90% 정도 줄여줍니다. 이것은 재료에 대한 의미입니다. 그들은 원래의 특성을 더 잘 유지하고 있습니다. 그리고 일반적인 용접에 의해 일어나는 귀찮은 곡물 변화가 더 자주 일어나지 않습니다.

얇은 가이드 금속 과 민감 한 조립물 에서 왜곡 을 방지 하는 방법

레이저 용접은 전통적인 방법보다 훨씬 작은 열 영향을받는 구역을 만들어 1mm 이하의 매우 얇은 금속에서 왜곡 문제를 예방하는 데 도움이됩니다. 이것은 민감한 전자 부품이나 의료 임플란트 같은 것들에서 아주 중요합니다. 작은 왜곡도 문제가 될 수 있습니다. 레이저가 에너지를 이렇게 작은 영역에 집중시키는 방식은 기본적으로 MIG 또는 TIG 용접에 일어나는 귀찮은 열 확장을 막습니다. 일부 항공우주회사들은 레이저 기술로 전환한 후 왜곡된 티타늄 부품을 고정하는 데 75% 정도 감소했습니다. 왜냐하면 제어된 난방은 모든 것을 차원적으로 안정적으로 유지하면서도 시간이 지남에 따라 잘 유지되는 강한 관절을 만들어내기 때문입니다.

펄스파형은 열에 민감한 응용 프로그램에서 사용하며, 펄스 사이의 냉각을 허용합니다. 에너지를 균등하게 분배하기 위해 빔 오시슬레이션을 구현하고, 항상 풀 스케일 생산 전에 열 프로파일을 검증하기 위해 열 쌍 모니터링으로 시험 용접을 수행하십시오.

더 빠른 용접 속도와 더 높은 생산량

레이저 용접 기계는 전통적인 방법과 비교해 비교할 수 없는 생산 속도를 제공하며 제조 효율성을 변화시킵니다. 이 시스템은 물질을 즉시 녹여 융합시키는 고에너지 빔을 집중시켜 활기 기반의 과정의 느린 난방 주기를 제거합니다. 이 근본적 이점은 제조업체가 기존의 용접 장비로 달성할 수 없었던 처리량을 달성할 수 있게 해준다.

레이저 대 전통 용접: 대량 제조 에서 속도 이점

현대 자동차 및 항공기 조립 라인에서는 레이저 용접이 2025년에 나올 산업 보고서에 따르면 기존의 MIG/TIG 기술보다 4~5배나 빠른 속도로 작동할 수 있습니다. 이 방법을 매력적으로 만드는 것은 작동 중 전극을 교체하거나 필러 재료를 조정할 필요가 없다는 것입니다. 즉 기계는 중단 없이 계속 작동할 수 있습니다. 대량 생산량을 처리하는 제조업체들, 특히 전기차용 배터리 트레이를 만들 때, 밤과 낮의 차이입니다. 하나의 레이저 설치는 한 시간 안에 수백 개의 을 수 있지만 전통적인 상점은 비슷한 출력 수준을 유지하기 위해 여러 개의 다른 스테이션이 필요합니다.

프로세스 효율성을 위해 펄스 및 연속파 모드를 활용

사업자는 최적의 에너지 공급 방식을 선택함으로써 처리량을 극대화합니다.

• 펄스 모드 전자제품의 섬세한 관절에 제어되고 간헐적으로 에너지 폭발을 제공합니다.
• 연속파 모드 구조 부품의 심층 용접에 끊김없는 전력을 유지합니다.
  현대 섬유 레이저 (출력 최대 10 kW) 는 모드 간 실시간 전환을 허용하여 다양한 재료 두께에 대한 용접 무결성을 유지하면서 프로세스 전환 시간을 30% 줄입니다.

사례 연구: 산업 제조 라인에서 40% 증가 생산을 달성

한 조선 제작업체 는 잠수 된 활 용접 을 대체 하기 위해 동적 빔 레이저 기술 을 적용 하였다. 소화점과 전력 매개 변수를 최적화함으로써 그들은 다음과 같은 것을 달성했습니다.

다른 금속 과 첨단 금속 을 용접 하는 데 더 많은 다양성

도전 과감 한 재료 조합 을 결합 하는 것: 스테인레스 스틸 과 알루미늄

레이저 용접 기술은 예전에는 잘 어울리지 않았던 금속을 결합시키는 데 있어 오래된 한계를 허물었습니다. 최근 '프론티어즈 인 물리학'에 발표된 연구에 따르면, 섬유 레이저는 현재 무연강과 알루미늄을 95%의 효율으로 용접할 수 있습니다. 이 금속 조합이 보통의 활접속 방법으로 항상 부서지는 것을 고려하면 꽤 인상적입니다. 이 방법은 레이저 파장을 각 재료 유형에 맞게 조정하는 것입니다. 알루미늄은 1 마이크로미터 파장의 파장을 필요로 합니다. 왜냐하면 그것은 빛을 너무 많이 반사하기 때문입니다. 반면 강철은 10.6 마이크로미터 파장의 파장을 더 많이 가지고 더 잘 작동합니다. 게다가 집중된 에너지 전달은 관절에 짜증나는 금속화합물이 형성되는 것을 막는 데 도움이 됩니다. 보트 제작사들은 이미 이 발전을 활용하여, 그 당시의 기존 기술보다 훨씬 더 잘 부식 저항하고 무게가 거의 18% 가량 작아진 배체를 만들고 있습니다.

최적의 재료 호환성을 위해 파장과 전력을 조정

하이브리드 레이저 아크 기술로 열 확장 불일치 극복

다른 금속을 결합시키는 데 있어서 하이브리드 레이저 활 용접은 특별한 것을 제공합니다. 이 용기는 레이저의 열 공급량이 미리미터당 140주울 정도로 낮아 보이면서도 도경 용접이 간격을 메우는 기능을 이용합니다. 이 조합은 구리와 강철 사이의 열 확장 차이, 약 0.3mm/mm의 복잡한 문제를 극복하는 데 도움이 됩니다. 여러 발전소에서의 현장 실험 결과 이 방법 을 사용 하면 용접 후 추가 가공 작업 의 필요성 을 약 60% 감소 시키게 된다. 이 기술을 특히 인상적이게 만드는 것은 에너지원 간 전환 속도가 얼마나 빠른지입니다. 지난 해 Scientific Reports에 발표된 연구에 따르면 0.1초밖에 되지 않습니다. 이 빠른 전환은 엔지니어들이 핵 원자로의 냉각 용액 파이프를 계속 용접할 수 있게 해줍니다. 이 부품들이 작동 기간 동안 수천 개의 열 순환을 겪는 동안에도요.

스마트 제조의 장기적인 비용 효율성과 확장성

초기 투자와 자동화 및 낮은 노동 비용의 ROI를 균형 잡는 것

레이저 용접 기계는 초기에는 오래된 장비에 비해 비용이 더 많이 들지만, 자동화와 낮은 노동비로 인해 회사는 시간이 지남에 따라 비용을 절감합니다. 이러한 자동화된 시스템은 실무 노동을 줄이고 매일 생산되는 양을 증가시킵니다. 그래서 공장들은 노동자들을 더 중요한 사업 성장에 필요한 직장에 옮길 수 있습니다. 공장 설정을 업데이트하는 연구에 따르면 제조업체가 스마트 기술을 도입하면 제품 품질을 희생하지 않고서 작업 흐름이 원활해지고 운영 비용이 낮아집니다. 대부분의 기업들은 직원에 대한 지출이 줄어들고 소재가 낭비되지 않기 때문에 2~3년 이내에 투자금을 지불하게 됩니다. 이것은 특히 많은 양의 제품을 생산하는 곳에서는 의미가 있습니다. 작은 절약도 빠르게 증가합니다.

연기와 방사선, 그리고 수동 개입 을 줄임 으로서 직장 안전 을 향상 시키는 것

레이저 용접 장비는 공장 바닥을 노동자들에겐 훨씬 더 안전하게 만듭니다. 왜냐하면 전통적인 활 용접 기술에 비해 약 70%의 연기가 덜 발생하고 방사선 위험도 줄어들기 때문입니다. 현대 레이저 시스템은 가접 과정에서 모든 것을 압축할 수 있는 장이 되어 있어서 조작자들은 더 이상 유해한 입자를 숨쉬거나 맹활약하는 빛을 직접 쳐다보지 않습니다. 게다가 자동화된 기능들은 뜨거운 물질과 전극과의 직접적인 접촉을 줄여줍니다. 화상 위험, 끊임없이 반복되는 손과 손목 문제, 전기 충격 위험도 줄여줍니다. 이 기술을 도입한 공장들은 전반적으로 안전성 기록이 좋아지고 사고 관련 비용, 규정을 따르지 않는 벌금, 부상당한 직원에 대한 보험금을 절약할 수 있다고 보고합니다.

레이저 용접 기계 를 산업 4.0 및 자동 생산 라인 에 통합

레이저 용접 기술은 산업 4.0을 공장 바닥에 구현하는 데 핵심 역할을 합니다. 특히 스마트 IoT 생산 시스템과 결합하면요. 현대 레이저 용접기는 중앙 제어판에 실시간 데이터를 전송합니다. 이는 공장들이 장비 고장을 예측하고 제품 품질을 감시하고 작업자가 필요에 따라 프로세스를 조정할 수 있도록 도와줍니다. 공장들은 이 연결 덕분에 예상치 못한 정지 현상이 약 30~40% 감소한 것으로 보고하고 있으며, 필요한 경우 더 많은 모듈화된 자동화 단위를 추가함으로써 생산량을 증가시킬 수 있습니다. 레이저 용접을 눈에 띄게 만드는 것은 로봇 팔과 컨베이어 시스템과 잘 작동하여 다른 제품이나 생산 라인 사이에서 전환할 때 빠르게 조정할 수 있는 제조 설정을 만드는 것입니다. 이 유연성은 제품 변경 과정에서 비용과 시간을 절약합니다.

자주 묻는 질문

레이저 용접 은 무엇 이며, 어떻게 작동 합니까?

레이저 용접은 레이저 빔을 사용하여 물질을 합성하는 과정입니다. 레이저는 소규모의 정밀한 영역에서 물질을 녹여주는 집중된 열원을 제공하여 매우 정확한 용접을 가능하게합니다.

레이저 용접 기술 을 통해 어떤 산업 이득 을 얻을 수 있습니까?

자동차, 항공우주, 의료 장비 제조업과 같은 산업은 고도로 내성이있는 부품에 매우 중요한 정확성과 일관성으로 인해 레이저 용접에서 크게 이익을 얻습니다.

열 영향을 받는 구역 (HAZ) 은 어떤가요?

열에 영향을 받는 구역은 용접 과정에 의해 변경되는 재료의 영역입니다. 레이저 용접은 기존 용접 방법보다 작은 HAZ를 생성하여 왜곡을 최소화합니다.

레이저 용접은 어떻게 생산 효율성을 향상시키는가?

레이저 용접은 더 빠른 용접 속도를 허용하고 용접 후 처리 필요성을 줄임으로써 생산 효율성을 높이고 더 높은 처리량과 더 적은 정지 시간을 가져옵니다.

레이저 용접 기계는 자동 생산 라인 에 통합 될 수 있습니까?

네, 레이저 용접 기계는 자동 생산 라인 및 산업 4.0 시스템과 호환성이 높으며 데이터 기반 제조 및 효율적인 프로세스 관리를 촉진합니다.