레이저 맞춤형 용접: 원리, 핵심 장점 및 산업 응용

Mar 13, 2020 메시지를 남겨주세요

레이저 테일러 용접이란 무엇입니까?

 

레이저 맞춤형 용접(종종 용접이라고도 함)레이저 접합또는맞춤형 용접 블랭크 - TWB)는 스탬핑 또는 성형 전에 두께, 재료 구성 또는 표면 코팅이 다를 수 있는-여러 장의 금속 시트를 하나의 연속 블랭크로 용접하는 고급 가구 제조 기술입니다.

 

Seamless laser tailor welding seam on stainless steel vacuum cup showing minimal thermal distortion

 

수동 오버랩이나 기계적 체결에 의존하는 기존 접합 기술과 달리,고정밀-파이버 레이저 용접시트 가장자리를 직접 융합하여 복잡한 기능 요구 사항을 충족하는 동시에 총 재료 중량을 최적화합니다.

 

레이저 테일러 용접은 어떻게 작동하나요?

 

이 프로세스는 고도로 집중된 고출력 밀도의 레이저 빔을 활용하여{0}}정밀하게 정렬된 두 시트의 접합 가장자리를 가열합니다.-

 

Laser Tailor Welding Process

 

  1. 열전도 및 열쇠 구멍 효과:강렬한 레이저 방사선 에너지가 금속 표면에 빠르게 침투하여 깊이-대-폭 비율이 높은 작고 집중된 용융 풀을 생성합니다(심용입 용접).
  2. 빠른 융합 및 냉각:레이저 소스가 솔기 라인을 따라 원활하게 이동함에 따라 용융된 재료가 빠르게 냉각되어 매우 일관된 금속 결합을 형성합니다.
  3. 보존된 성형성:레이저 점 크기는 10분의 1밀리미터까지 집중되므로 에너지 집중으로 열 입력이 최소화됩니다. 이는 열-영향부(HAZ)를 매우 좁게 유지하여 후속 딥 드로잉 또는 스탬핑을 위해 모재의 원래 기계적 성형성을 유지합니다.

 

작동 모드와 해당 매개변수 창에 대한 자세한 내용은 다음에서 확인할 수 있습니다.레이저 용접 원리 및 산업 응용 개요.

 

기존 스폿 용접에 비해 주요 장점

 

저항 점용접은 오랫동안 판금 접합의 업계 표준이었지만 구조적 겹침, 상당한 열 변형, 낮은 접합 일관성과 같은 고유한 제한-으로 인해 현대의 ​​경량 및 정밀 엔지니어링을 방해하는 경우가 많습니다. 레이저 맞춤형 용접으로 전환하면 집중된 광학 에너지를 사용하여 연속적이고-강도가 높은 맞대기 접합을 생성함으로써 이러한 문제를 직접적으로 해결할 수 있습니다. 이 기술이 제조 효율성과 구조적 무결성을 어떻게 업그레이드하는지 설명하기 위해 아래 표에서는 주요 산업 지표 전반에 걸쳐 기존 스폿 용접과 레이저 맞춤형 용접 간의 성능을 나란히-비교-합니다.

 

성능 지표 전통적인 저항 점용접 레이저 재단사 용접
공동 디자인 겹쳐진 조인트(사하중 추가) 정밀한 맞대기 이음새(심리스 플러시 마감)
열-영향 지역(HAZ) 넓은; 열변형이 발생하기 쉬운 매우-좁음; 무시할 수 있는 왜곡
사후-처리 연삭/세척 필요 매끄러운 솔기; 사후 처리가 전혀 없거나 최소화된-처리
자동화 및 속도 보통의; 다-단계 기계 설정 고속-지속 자동화
자재 활용 중복으로 인한 폐기율 높음 최적화된 블랭크 사용; 체중 감소

 

1. 우수한 솔기 품질 및 높은 정밀도

 

레이저 용접은 좁고 편평하며 다공성이 없는-용접 이음매를 생성합니다. 에너지 입력에 대한 정밀한 제어는 일정한 침투 깊이를 보장하여 얇은-재료의 번짐을 방지합니다.

 

2. 중량 및 자재 대폭 감소

 

겹쳐진 점용접 조인트를 -부드러운 레이저 맞대기 용접으로 교체함으로써 제조업체는 구조적 강도가 필요한 경우에만 재료 두께를 조정할 수 있으며{1}}전체 어셈블리에서 불필요한 시트 두께를 제거할 수 있습니다.

 

3. 열 변형 감소


집중된 열 입력으로 인해 열 응력이 국부화됩니다. 공작물은 정확한 기하 공차를 유지하므로 시간이 많이 소요되는-용접 후-수동 교정 작업이 필요하지 않습니다.

 

주요 산업 응용 분야

 

자동차 산업


레이저 맞춤형 용접은 자동차 차체를 -백색(BIW) 제조 방식으로{1}}변형시켰습니다.

 

  • 구조적 최적화:도어 내부 패널, B-필러, 플로어 팬 및 종방향 빔에 사용되어 충돌 성능을 최적화합니다.
  • 비용 및 무게 효율성:차량 연석 중량을 줄이고, 추가 강화 브래킷을 제거하며, 연료/배터리 효율성을 향상시키는 동시에 차량 충돌 성능을 향상시킵니다.

 

조선 및 항공우주

 

  • 대형-플레이트 접합:고강도 강철 및 알루미늄 합금 플레이트를 정확한 정렬로 결합하여 해양 및 항공우주 환경에서 구조적 내구성을 보장합니다.{0}}