まず、レーザーとは何でしょうか？世界初のレーザー光線は、1960 年にフラッシュバルブを使用してルビーの結晶粒を励起することによって生成されました。結晶の熱容量の制限により、非常に低い周波数の非常に短いパルス ビームしか生成できません。瞬間的なパルスのピーク エネルギーは 106 ワットにも達しますが、それでも出力エネルギーは低いです。
レーザー技術では、偏光子を使用してレーザーによって生成されたビームを反射し、集束装置でビームを集中させ、巨大なエネルギーのビームを生成します。焦点がワークピースに近い場合、ワークピースは数ミリ秒以内に溶けて蒸発します。この効果は溶接プロセスで使用できます。高出力二酸化炭素の出現-2-高出力 YAG レーザーは、レーザー溶接の新しい分野を切り開きました。レーザー溶接装置の鍵となるのは高出力レーザーです。-大きく分けて 2 つのカテゴリがあります。 1 つは固体レーザーで、Nd:YAG レーザーとしても知られています。 Nd（ネオジム）は希少な貴族元素で、YAGはイットリウム・アルミニウム・ガーネットの略で、その結晶構造はルビーに似ています。 Nd:YAGレーザーの波長は1.06μmです。主な利点は、生成されたビームを光ファイバーを通じて伝送できるため、複雑なビーム伝送システムを省略できることです。柔軟な製造システムや遠隔処理に適しており、通常、高い溶接精度が要求されるワークに使用されます。出力が 3 ～ 4 キロワットの Nd:YAG レーザーは、自動車産業で一般的に使用されています。もう 1 つのタイプは、CO とも呼ばれるガスレーザーです。2レーザ。分子ガスを作動媒体として使用し、10.6 μmの均一なサイズの赤外線レーザーを生成します。連続的に動作し、非常に高い電力を出力できます。標準的なレーザー出力は 2 ～ 5 キロワットです。
他の従来の溶接技術と比較した場合、レーザー溶接の主な利点は次のとおりです。
1. 速度が速く、深さが大きく、変形が小さい。
2. 常温または特殊条件下での溶接が可能であり、溶接設備も簡単です。たとえば、レーザービームは電磁場を通過するときに偏向しません。レーザーは、真空、空気、および特定のガス環境で溶接を実行でき、ガラスやレーザー光線に対して透明な材料を介して溶接することもできます。
3. チタン、石英などの耐火物を溶接でき、異種材料も良好に溶接できます。
4. レーザーの焦点が合った後、出力密度は高くなります。高電力デバイスを溶接する場合、アスペクト比は 5:1、最大 10:1 に達することがあります。-
5. 微細溶接が可能です。レーザービームが集束すると、非常に小さなスポットが得られ、正確に位置決めできるため、応用可能です。
大量自動生産における微小ワークの組み立てや溶接に使用されます。
6. アクセスできない部品を溶接したり、柔軟性に優れた非接触リモート溶接を実装したりできます。-特に近年では、YAGレーザー加工技術に光ファイバー伝送技術が導入され、レーザー溶接技術の普及・応用が進んでいます。
7. レーザー ビームは時間と空間で簡単に分割できるため、マルチビーム処理とマルチステーション処理の同時処理が可能になり、より正確な溶接のための条件が提供されます。
ただし、レーザー溶接には次のような制限もあります。
1. ワークピースの高い組み立て精度が必要であり、ワークピース上のレーザービームの位置が大幅にオフセットできないことが必要です。これは、集光後のレーザーのスポット サイズが小さく、溶接シームが狭く、溶加材が追加されるためです。ワークの組み立て精度やビームの位置決め精度が要求を満たさないと、溶接不良が発生しやすくなります。
2. レーザーおよび関連システムのコストは比較的高いため、多額の初期投資がかかります。
