레이저 용접은 어떻게 작동하나요? 비용, 장점 및 단점

레이저 용접은 금속을 접합하는 공정입니다. 모든 용접 및 접합 공정과 마찬가지로 레이저 용접도 특정 지점에 열을 가합니다.

레이저 용접에서는 두 개의 구성 요소가 함께 결합됩니다. 이를 위해 인접 재료의 양면을 녹입니다. 용융물이 합쳐져 조인트를 형성합니다. 레이저 빔 용접은 약 30년 동안 사용되어 왔습니다. 지금까지 선택적으로 사용되어 왔으며 늘 전통적인 용접 방식과 치열한 경쟁을 벌여왔습니다. 금속 물체의 3D 프린팅과 같은 현대적인 적층 생산 방식으로 인해 현재 레이저 용접의 중요성이 급속히 커지고 있습니다.

레이저의 영적 아버지는 다름 아닌 알베르트 아인슈타인이다. 약 100년 전에 그는 라이트 번들링이라는 주제에 대한 그의 첫 생각을 발표했습니다. 아인슈타인의 이론을 증명하기 위한 첫 번째 실험은 1928년이 되어서야 이루어졌습니다. 그러나 그로부터 1960년에 실제로 루비를 사용하여 최초의 레이저 빔을 생성할 수 있을 때까지 32년이 더 걸렸습니다. 값비싼 루비는 얼마 후 가스로 대체되었으며, 이로 인해 레이저 장치 생산이 훨씬 저렴해졌습니다.

이 새롭고 매혹적인 빛 형태의 활용은 머지않아 이루어졌습니다. 처음에는 레이저가 측정 기술에 엄청난 발전을 가져왔습니다. 처음으로 먼 거리에 걸쳐 정밀한 측정을 수행하는 것이 가능해졌습니다. 예를 들어, NASA 우주비행사들은 달에 거울을 설치했습니다. 이 거울과 레이저가 지구에 배치되어 있으면 두 천체 사이의 거리가 센티미터 단위로 결정될 수 있습니다. 레이저 빔 용접에 대한 첫 번째 시도도 1960년대에 이루어졌습니다. 그러나 처음에는 레이저 절단 공정이 가장 높이 평가되었습니다.

DVS(독일 용접 및 관련 공정 협회)는 접합 기술의 모든 영역에서 활동하는 기술 및 과학 전문 협회입니다.

레이저 절단은 재료를 절단하는 가장 정확한 방법입니다. 엄청난 에너지 밀도로 인해 레이저 절단 공정은 매우 빠릅니다. 절단 간격 자체가 매우 좁을 뿐만 아니라. 이 분리 과정에서 측면 열 영향 영역도 너무 작아서 일반적으로 무시할 수 있습니다. 예를 들어, 이는 레이저 절단과 화염 절단을 구별합니다. 절단 토치로 분리된 플레이트는 일반적으로 사용 가능하도록 디버링한 다음 밀링해야 합니다. 정밀도, 속도 및 재료 보호 측면에서 엄청난 이점에도 불구하고 레이저 절단 및 레이저 용접은 오랫동안 틈새 시장만을 점유했습니다. 레이저 절단 및 레이저 빔 용접을 위한 시스템의 눈에 띄는 확산은 1980년대 중반까지 이루어지지 않았습니다. 이전에는 이러한 시스템이 연구소나 전문 기업에서만 사용되었습니다.

무엇보다도 이러한 혁신적인 분리 및 접합 프로세스로 큰 발전을 이룰 수 있었던 것은 항공기 제조업체였습니다. 그러나 항공 전자 공학에서 표준으로 사용되는 재료도 여기서 결정적인 역할을 합니다. 알루미늄 기반 Dural은 용융 온도가 600°C에 불과하며 기존 기계 공학에 사용되는 강철보다 가공이 훨씬 쉽습니다. 녹는점은 1400°C이므로 녹는 데는 두 배 이상의 에너지가 필요합니다. 그러나 강철 구조물에서도 레이저 용접 시스템을 효율적으로 사용할 수 있으려면 알루미늄 용접을 통한 우회가 이상적인 것으로 입증되었습니다.

기본 지식

올바른 납땜 - 납땜 방법 및 용접과의 차이점

오늘날 레이저 용접은 여전히 ​​표준 용접 공정이 아닙니다. 그러나 실험적인 상태를 뒤로한 지 오래되었습니다. 계약 서비스 제공업체와 판금 가공업체는 효율성, 품질 및 정밀도가 계속해서 향상되는 이 첨단 공정에 점점 더 의존하고 있습니다.

거의 10년 전부터 확산되기 시작한 적층 가공 공정은 현재 레이저 용접으로 정점에 도달하고 있습니다. 오랫동안 3D 프린팅은 세라믹과 플라스틱에만 가능했습니다. 3D 프린팅 기술을 통해 금속 물체를 제조하기 위해 몇 년 전까지 남은 유일한 옵션은 이러한 재료를 주조 코어 생산에 사용하는 것이었습니다. 그러나 이제 금속 분말 레이저 용접을 통해 3D 프린팅을 통해 어떤 형태의 제품도 생산할 수 있게 되었습니다. 이 발견은 현재 레이저 용접에 또 다른 이점을 제공하고 있습니다.