레이저 용접기 및 레이저 용접 시스템: 산업용(TIG 용접)을 위한 효율적인 접합 기술 및 레이저 용접 솔루션

레이저 기술은 지난 수십 년 동안 놀라운 발전을 이루었으며 다양한 산업 분야에서 광범위한 응용이 가능해졌습니다. 특히 레이저 용접은 접합 기술에서 가장 효율적이고 정밀한 방법 중 하나로 자리매김했습니다. 레이저 용접 기계와 레이저 용접 시스템은 자동차, 항공우주, 전자, 의료 기술 등 다양한 산업에서 제품을 제조하는 데 중요한 역할을 합니다.

기능성과 기술

레이저 용접기는 고에너지 레이저 빔을 사용하여 금속, 플라스틱 또는 기타 재료를 결합합니다. 이 공정은 용접할 부품에 집중되는 레이저 광의 정밀한 집중을 기반으로 합니다. 이는 재료를 녹이고 결합시키는 매우 높은 에너지 밀도를 생성합니다.

최신 레이저 용접 시스템은 파이버 레이저, CO2 레이저, 다이오드 레이저를 포함한 다양한 유형의 레이저를 제공합니다. 각 유형에는 사용 사례에 따라 고려해야 하는 특정 장점과 단점이 있습니다. 예를 들어, 파이버 레이저는 높은 빔 품질과 에너지 효율성으로 잘 알려져 있는 반면, CO2 레이저는 더 깊은 침투 깊이를 제공합니다.

레이저 용접의 장점

1. 정밀도와 품질

레이저 용접 기계는 공작물의 뒤틀림이나 변형을 최소화하면서 매우 정밀한 용접을 가능하게 합니다. 이는 고품질 용접 연결로 이어집니다.

2. 속도와 효율성

용접 공정은 기존 방법에 비해 더 빠른 경우가 많습니다. 자동화된 레이저 시스템은 생산 공정 속도를 높이고 효율성을 높일 수 있습니다.

3. 다양성

레이저 용접은 다양한 금속, 플라스틱, 혼합 화합물 등 다양한 재료를 함께 결합할 수 있습니다.

4. 최소 재료 소비

레이저 빔이 집중되기 때문에 제한된 양의 재료만 녹여 재료 소비가 줄어듭니다.

5. 첨가물 없음

일부 기존 용접 공정과 달리 레이저 용접에는 일반적으로 추가 필러가 필요하지 않아 비용과 후처리가 최소화됩니다.

산업 분야의 응용

1. 자동차 산업

자동차 제조에서는 레이저 용접 기계를 사용하여 차체 부품, 시트 프레임, 배기 시스템 등을 생산합니다. 고정밀 용접 연결은 차량의 안전성과 수명에 기여합니다.

2. 항공우주

항공우주 산업에서는 부품 무게가 매우 중요합니다. 레이저 용접 기계는 항공기 및 우주선의 구조 요소에 대해 가벼우면서도 강력한 연결을 제공합니다.

3. 전자산업

전자 부품의 소형화에는 정확하고 안정적인 연결 기술이 필요합니다. 레이저 용접 시스템을 사용하면 전자 부품에 미세한 연결을 생성할 수 있습니다.

4. 의료기술

의료 기술에서 레이저 용접 기계는 위생과 정밀도가 가장 중요한 임플란트, 의료 기기 및 장치 생산에 사용됩니다.

뉴스 및 현재 개발

1. 적층 가공(3D 프린팅) 및 레이저 용접

레이저 용접 기술을 3D 프린팅 공정에 통합함으로써 새로운 가능성이 열렸습니다. 이를 통해 고강도 용접 연결을 통해 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다.

2. 협동로봇공학

자동화 및 로봇공학: 로봇공학의 발전으로 로봇과 작업자가 안전하게 함께 작업할 수 있는 협업 레이저 용접 시스템이 탄생했습니다. 이러한 유연성을 통해 중소기업에서는 보다 효율적인 생산 및 사용이 가능해졌습니다.

3. 고출력 파이버 레이저

더 높은 출력의 파이버 레이저의 개발로 용접 속도가 더욱 빨라지고 더 두꺼운 재료의 가공이 가능해졌습니다.

4. 인라인 품질 관리

최신 레이저 용접 시스템에는 용접을 실시간으로 모니터링하고 가능한 결함을 감지하여 생산 품질을 높일 수 있는 인라인 품질 제어 기능이 장착되어 있는 경우가 많습니다.

5. 혁신적인 소재

재료 과학 및 기술의 발전으로 특정 접합 공정에 특별히 최적화된 새로운 재료의 개발이 가능해졌습니다. 이러한 소재는 향상된 강도, 유연성 및 환경 영향에 대한 저항성을 제공합니다.

6. 경량 구조와 하이브리드 구조

경량 구조는 제품의 무게를 줄이고 에너지 효율성을 향상시키기 위해 많은 산업 분야에서 중요합니다. 다양한 접합 기술이 결합된 하이브리드 공정은 혁신적인 경량 구조 개념에 대한 광범위한 가능성을 제공합니다.

시야

레이저 용접 기계와 레이저 용접 시스템은 접합 기술에 혁명을 일으켰으며 정밀도, 속도, 다양성 및 품질 측면에서 광범위한 이점을 제공합니다. 지속적인 연구와 혁신을 통해 이러한 기술은 더 많은 산업을 정복하고 산업 제조를 개선하기 위해 발전할 것으로 예상됩니다.

접합 기술은 현대 제조 산업에서 중요한 역할을 하며, 용접과 절단은 이 분야에서 가장 중요한 공정 중 하나입니다. 이러한 기술의 정밀도와 품질은 자동차, 항공, 조선, 기계 공학 등 다양한 산업에서 고품질 제품을 생산하는 데 매우 중요합니다. 이 글에서는 용접 및 절단 기술을 자세히 살펴보고 그 중요성과 현재 개발 상황을 살펴보겠습니다.

용접: 지속되는 연결 생성

용접의 중요성

용접은 두 개 이상의 공작물을 용접으로 영구적으로 결합하는 프로세스입니다. 이는 가장 오래된 접합 기술 중 하나이며 시간이 지남에 따라 크게 발전했습니다. 용접은 높은 하중을 견뎌야 하는 복잡한 구조와 부품을 생산하기 위해 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

용접 공정 및 특징

• 아크 용접: 아크 용접은 가장 일반적으로 사용되는 용접 공정 중 하나입니다. 여기서 전극과 공작물 사이에 아크가 생성되어 재료가 녹아 결합이 생성됩니다. 금속 활성 가스 용접(MAG) 및 텅스텐 불활성 가스 용접(TIG)과 같은 다양한 하위 범주가 있습니다.
• 레이저 용접: 레이저 용접은 뛰어난 정밀도와 품질로 유명합니다. 고에너지 레이저 빔을 사용하여 재료를 서로 연결합니다. 열 영향부가 적기 때문에 변형이 최소화되고 민감한 작업물에도 사용할 수 있습니다.
• 전자빔 용접: 전자빔 용접에는 집중된 전자빔을 작업물에 비추고 재료를 녹이고 용접하는 작업이 포함됩니다. 이 공정은 밀도가 높고 진공 상태인 재료에 사용됩니다.

절단: 효율적인 생산을 위한 정밀한 성형

절단의 중요성

절단은 원료를 원하는 모양과 크기로 성형하기 위한 제조 과정에서 필수적인 단계입니다. 공차가 엄격한 부품 및 구성요소를 생산하려면 정밀한 절단이 중요합니다.

절단 기술 및 그 특성

• 레이저 빔 절단: 레이저 빔 절단은 높은 정밀도와 속도로 유명합니다. 고에너지 레이저 빔이 재료에 조사되어 재료가 녹거나 기화됩니다. 이를 통해 얇고 두꺼운 재료를 매우 정확하게 절단할 수 있습니다.
• 플라즈마 절단: 플라즈마 절단은 주로 금속 절단에 사용됩니다. 이온화된 가스에 의해 생성된 플라즈마 제트가 재료를 녹여 더 두꺼운 시트를 절단할 수 있습니다.
• 워터 커팅: 워터 커팅은 연마 입자가 포함된 미세한 물 분사를 사용하여 재료를 절단합니다. 이 방법은 부드러운 재료나 고온에 의해 손상될 수 있는 재료에 이상적입니다.

뉴스 및 현재 개발

인더스트리 4.0과 자동화

접합 기술은 자동화와 Industry 4.0의 발전으로 혜택을 받았습니다. 생산성을 높이고 제조 공정을 보다 효율적으로 만들기 위해 로봇 기반 용접 및 절단 시스템이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

인공지능과 머신러닝

용접 및 절단 시스템에 인공 지능을 통합하면 프로세스 제어 및 오류 감지가 향상됩니다. 이 기술은 매개변수를 자동으로 조정하여 최적의 결과를 얻고 낭비를 최소화할 수 있습니다.

소재 혁신

재료 과학 및 기술의 발전으로 용접 및 절단에 특별히 최적화된 새로운 재료가 탄생했습니다. 이러한 재료는 향상된 강도, 내식성 및 특정 용도에 중요한 기타 특성을 제공합니다.

하이브리드 시스템

다양한 접합 및 절단 기술을 결합하면 여러 프로세스를 활용하고 특정 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 하이브리드 용접 및 절단 시스템은 산업계에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

접합 기술의 두 기둥

용접과 절단은 접합 기술의 두 가지 핵심 요소이며 현대 제조 산업에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 공정의 정밀도와 품질은 고품질 제품을 생산하는 데 필수적입니다. 지속적인 연구와 혁신을 통해 용접 및 절단 기술은 업계의 증가하는 요구를 충족하고 제조 분야에서 새로운 기회를 열 수 있도록 지속적으로 개선될 것으로 예상됩니다.

접합 기술은 제조에 있어서 중요한 영역으로, 가공물을 연결하여 완제품을 생산하는 것과 관련이 있습니다. 해당 응용 분야의 요구 사항에 따라 공작물을 영구적으로 또는 일시적으로 연결하는 데 다양한 방법이 사용됩니다. 접합 기술의 품질과 신뢰성은 최종 제품의 성능과 기능에 매우 중요합니다. 이 글에서는 접합 기술의 기본 사항을 살펴보고 다양한 접합 프로세스의 몇 가지 예를 제시합니다.

접합 기술의 종류

재료, 응용 분야 및 특정 요구 사항에 따라 선택할 수 있는 다양한 접합 프로세스가 있습니다. 다음은 가장 일반적인 유형의 결합 기술입니다.

• 용접: 용접은 가장 오래되고 가장 일반적으로 사용되는 접합 프로세스 중 하나입니다. 여기에는 아크 용접, 레이저 용접, 전자빔 용접 등과 같은 다양한 기술이 포함됩니다. 용접에는 용접을 통해 공작물을 영구적으로 결합하고 접합부에서 재료를 녹이는 작업이 포함됩니다.
• 납땜: 납땜은 접합할 작업물에 납땜을 적용하는 프로세스입니다. 땜납을 가열하면 땜납이 녹아 작업물과 결합됩니다. 용접과 달리 납땜은 모재를 녹이지 않습니다.
• 접착: 접착 시 접착제 층을 사용하여 공작물을 서로 연결합니다. 접합은 용접이 어렵거나 고온에 민감한 재료에 특히 적합합니다.
• 리벳팅(Riveting) : 리벳팅이나 핀 등을 가공물에 삽입하여 연결한 후 끝부분을 변형시키거나 용접하는 방법. 이렇게 하면 영구적인 연결이 생성됩니다.
• 기계적 연결: 기계적 연결에는 볼트 체결, 클램핑 또는 압입 등의 기술이 포함됩니다. 이러한 방법은 재료를 영구적으로 변경할 필요가 없으며 비파괴적인 분해가 가능합니다.

접합기술 적용사례

• 자동차 산업: 자동차 산업에서는 접합 기술이 차량 제조에서 핵심적인 역할을 합니다. 용접은 차체 조립에 사용되는 반면, 접착은 차량 글레이징이나 복합 재료에 사용됩니다.
• 항공우주: 항공우주에는 고강도의 안정적인 연결이 필요합니다. 여기서는 구조 부품, 엔진 및 항공기 부품에 용접 및 접합이 사용됩니다.
• 전자 산업: 전자 산업에서는 납땜 공정을 사용하여 회로 기판과 전자 부품을 생산합니다. 접착은 디스플레이, 터치스크린, 하우징 조립에 사용됩니다.
• 의료 기술: 의료 기술은 접착제와 용접 공정을 사용하여 의료 기기, 임플란트 및 보철물을 생산합니다. 여기에서는 정확하고 안정적인 연결이 가장 중요합니다.
• 조선: 조선에서는 용접 기술을 사용하여 선박 선체와 구성 요소를 만드는 반면 리벳팅은 전통적으로 판과 시트를 결합하는 데 사용되었습니다.

Essen에서 열린 용접 및 절단 무역 박람회(2023년 9월 11일~9월 15일) 에서 최신 1200W 레이저 용접 시스템을 선보일 예정입니다 . 이 시스템은 크고 민감한 부품의 용접을 위해 특별히 개발되었습니다. 기존의 용접이 한계에 도달한 곳입니다. 강력한 시스템을 통해 이전에는 TIG/TIG 및 MIG 영역에서만 가능했지만 레이저 용접의 장점을 갖춘 용접 작업이 가능해졌습니다.

ALPHA LASER 1200W 레이저 용접 시스템의 장점

• 재료에 들어가는 열량이 낮기 때문에 예열이 더 이상 필요하지 않아 시간과 비용이 절약됩니다.
• 변형 및 균열이 최소화되어 중요하고 섬세한 금속을 균열 없이 용접할 수 있습니다.
• 유연한 용접: 이 시스템은 응용 분야에 따라 펄스 용접과 연속 용접을 모두 가능하게 합니다.

1200W 레이저 용접 시스템의 적용 분야

강력한 1200W 레이저 용접 시스템은 다음을 포함한 다양한 응용 분야에 이상적입니다.

• 샤프트 수리
• 와이어와 파우더를 사용한 단단한 클래딩
• 수력 발전소의 주물 수리
• TIG 용접이 문제가 되는 크고 민감한 부품 용접
• 이 시스템을 사용하면 직경 1.6mm의 와이어를 녹일 수 있습니다.

확장 옵션 및 자동화

ALPHA LASER 1200 W 시스템은 회전축, 견고한 회전축, 레이저 빔의 빠른 위치 지정을 위한 틸트 회전 렌즈 등 다양한 확장 옵션을 제공합니다. 스캐너 키트가 포함된 Mabotic 소프트웨어를 사용하면 복잡한 구성 요소 형상을 스캔, 프로그래밍 및 용접할 수 있어 용접 작업을 자동화할 수 있습니다.

혁신적인 시스템

강력한 ALPHA LASER 1200 W 레이저 용접 시스템의 도입은 민감한 부품의 용접 기술에 있어서 중요한 단계를 의미합니다. 이러한 혁신적인 시스템을 사용하면 기존 용접 공정의 단점을 피하면서 까다로운 용접 작업을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있습니다.

ALPHA LASER 레이저 용접 시스템 및 가능한 응용 분야에 대한 자세한 내용을 보려면 당사 전시 스탠드 5C10 또는 www.alphalaser.eu를

출처 : 7월 31일, 23일자 보도자료

TIG 용접(텅스텐 불활성 가스 용접)은 녹지 않는 텅스텐 전극을 사용하여 용접을 생성하는 아크 용접 공정입니다. 불활성 가스 용접 공정 중 하나입니다. 일반적으로 아르곤이나 헬륨과 같은 불활성 가스가 용접 공정 중에 사용되어 용탕이 공기 중의 산소 및 질소와 반응하는 것을 방지하기 때문입니다.

TIG 용접 공정

• 준비: 먼저 용접할 작업물을 청소하고 정확하게 배치합니다. 용접 이음새와 전극 위치는 신중하게 결정됩니다.
• 용접기의 구조: 용접기는 요구 사항에 따라 조정됩니다. 용접 전류, 가스 유량 및 기타 매개변수가 조정됩니다.
• 텅스텐 전극 및 가스: 녹지 않는 텅스텐 전극이 용접 총에 삽입됩니다. 불활성 가스는 용접 영역을 산화 및 오염으로부터 보호하기 위해 공급됩니다.
• 용접 공정: 용접공은 텅스텐 전극을 작업물에 가까이 가져갔다가 다시 제거하여 아크를 시작합니다. 아크가 생성되고 재료가 녹습니다.
• 추가 재료: 추가 용접 재료가 필요한 경우 용접 영역에 수동으로 투입됩니다. 충전재의 첨가는 정밀하게 제어될 수 있으며 용접 작업에 따라 일부 경우에는 필요하지 않습니다.
• 용접: 텅스텐 전극과 용접 풀이 용접을 생성합니다. 솔기의 품질은 용접 속도, 용접 전류 및 용접기의 정밀도에 따라 달라집니다.

TIG용접의 특징

• TIG 용접은 매우 정확하고 깨끗한 용접 이음을 가능하게 합니다.
• 텅스텐 전극은 녹지 않기 때문에 용접부에 포함되지 않으며 용접 재료에 기여하지 않습니다.
• 불활성 가스를 보호 수단으로 사용하면 오염 위험이 최소화된 순수한 용접 영역이 생성됩니다.
• 이 공정은 알루미늄, 스테인리스강, 구리, 니켈 등 다양한 금속에 사용할 수 있습니다.
• TIG 용접은 정밀도와 제어성으로 인해 용접공의 일정 수준의 경험과 기술이 필요합니다.

TIG 용접의 응용

TIG 용접은 특히 용접 품질에 대한 요구가 높은 경우 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 응용 프로그램의 예는 다음과 같습니다

• 고강도 및 안정적인 용접이 요구되는 항공기 부품 및 우주선을 제조합니다.
• 위생과 안전을 위해 깨끗하고 오염되지 않은 용접이 필수적인 식품 및 제약 산업.
• 정밀하고 견고한 용접이 요구되는 스테인레스 스틸 컨테이너 및 파이프라인 제조.
• 미적 및 장식적 목적을 위해 정확한 용접이 필요한 철공 및 금속 가공.

정확성과 다양성

정밀도와 다양성으로 인해 TIG 용접은 까다로운 여러 응용 분야에서 널리 사용되는 용접 공정입니다. 이는 고품질의 내구성 있는 용접을 가능하게 하며 다양한 산업 분야의 숙련된 용접공들에게 높이 평가됩니다.