レーザー溶接ヘッド：溶接パターン、継ぎ目、長所／短所を理解する

レーザーヘッド技術

を適用する。 レーザーヘッド 製造業における技術は、さまざまな国で研究テーマとなっている。

産業開発における高効率、環境保護、自動化の要求が高まる中、レーザーヘッド技術の使用は製造業の様々な分野で急速に普及している。

このような基盤のもと、レーザー溶接ヘッド技術は、レーザーヘッド応用の重要な側面となりつつある。

レーザー溶接ヘッドは、レーザーヘッド加工技術の応用において重要な位置を占めており、21世紀において最も有望な溶接ヘッド技術と考えられている。

欧米諸国はすでに完全に統合されている レーザー溶接 は前世紀末から工業生産に乗り出した。

工業生産が発展し続けるにつれ、効率的で柔軟性があり、環境に優しい加工技術がますます好まれるようになるだろう。

レーザー溶接ヘッドは、高エネルギー・ビーム集光モードを使用し、以下のことを可能にします。 深溶け込み溶接 や高速溶接など、従来の溶接プロセスでは実現が困難な形状もある。

さらに、レーザー溶接ヘッド装置は柔軟性が高く、成熟したリアルタイムのオンライン検出技術を備えているため、大量生産の高度な自動化が可能である。

現在、多くのレーザー溶接ヘッド生産ラインが工業生産に導入され、加工産業で広く使用されていることが証明されている。

一般的に、レーザー溶接ヘッドは従来の溶接ヘッドと同じ用途で性能を発揮できるが、より高品質で加工効率が速い。

溶接工程 レーザーヘッド技術を使用

レーザー溶接ヘッドは、レーザーヘッドの放射エネルギーを利用する溶接方法である。

作動原理は、レーザーヘッドの活性媒体、例えばCO₂ などの気体やYAGイットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶を特定の方法で共振器内で前後に振動させる。これにより励起放射線ビームが生成される。

ビームが被加工物に接触すると、そのエネルギーが吸収され、材料の温度が融点に達するため、溶接が可能になる。

1.レーザー溶接ヘッド溶接モード

レーザー溶接ヘッドは、熱伝導溶接ヘッドと深溶け込み溶接ヘッドの2種類に分類できる。

熱伝導溶接ヘッドは、熱伝導によって熱をワーク に拡散させ、溶融をワーク上のみに発生させる。 溶接面.被加工物の内部は完全には浸透せず、気化は最小限である。この 溶接タイプ ヘッドは、主に低速で薄肉材料の溶接に使用される。

一方、深溶け込み溶接ヘッドでは、材料を 完全に溶かすだけでなく蒸発させ、大量のプラズマ を発生させる。大量に発生する熱により、溶融プールの前端にキーホールができる。

深溶け込み溶接ヘッドは、大きな入力エネルギーと速い溶接速度で被加工物を完全に溶接できるため、現在最も一般的に使用されているレーザー溶接ヘッド溶接方法である。

2.レーザー溶接ヘッドの形状、構造、性能

レーザー・ヘッドによって生成される焦点スポットが小さいため、溶接中の熱影響部は従来のものに比べて大幅に小さくなります。 溶接方法.ほとんどの場合、レーザー溶接は溶加材を必要としない。

溶接面は、目に見える気孔や亀裂がなく、均一で滑らかな外観でなければならない。このためレーザー溶接は、溶接部の外観が重要な要素となる用途に最適である。レーザー溶接は、焦点スポットが小さいにもかかわらず、レーザービームのエネルギー密度が高く、通常103～108 W/cm2であることが特徴です。

溶接プロセス中、金属は急速に加熱・冷却され、溶融池の周囲に大きな温度勾配が生じる。その結果、母材に比べて溶接部の強度は高くなるが、塑性は低下する。

溶接の品質をさらに向上させるために、二重焦点や複合溶接ヘッド技術を使用することができる。

3.レーザー溶接ヘッドの利点と欠点

ユニークな利点がある：

(1) レーザー溶接は高品質 溶接強度より大きなアスペクト比とより速い溶接速度を達成する能力を持つ。

(2)従来の溶接方法と異なり、レーザー溶接は真空環境を必要としないため、レンズや光ファイバーの使用による遠隔操作や自動化が可能である。

(3) レーザーヘッドは出力密度が高く、次のような難しい材料の溶接に最適です。 チタン や石英など、性質の異なる材料を効果的に溶接することができる。

もちろん、レーザー溶接ヘッドにも欠点はある：

(1)レーザーヘッドと溶接ヘッドシステムの構成部品が高価であるため、従来の溶接方法と比較して初期投資とメンテナンスコストが高くなり、経済効果が低くなる。

(2)レーザー溶接ヘッドの効率は一般的に低く、5%から30%である。これは、レーザーヘッドによる固体材料の吸収率が低いためであり、特にプラズマが発生した後は、プラズマがレーザーを吸収するためである。

(3) レーザー溶接ヘッドの焦点が小さいため、装置の高精度が要求され、偏差や加工誤差を最小限に抑えるために厳しい公差を厳守する必要がある。

結論

レーザー溶接ヘッドが広く使用され、商業的に生産されるようになるにつれて、レーザーヘッド装置のコストは大幅に低下している。

さらに、高出力レーザーヘッドの進歩と新しい複合溶接技術の開発・導入により、以前は低かったレーザー溶接の変換効率が改善された。

近い将来、レーザー溶接ヘッドは、以下のような従来の溶接方法に徐々に取って代わることになるだろう。 アーク溶接 や抵抗溶接のように、工業溶接の主要な方法となった。