デュアルビームレーザー溶接は、主に組立精度の適合性に関するレーザー溶接の問題を解決し、溶接プロセスの安定性を向上させるためのもので、薄板溶接やアルミニウム合金溶接に適しています。このプロセスは、深い溶接深さ、高速かつ高精度を特徴とするだけでなく、シングルビームレーザー溶接では溶接が困難な材料にも適用可能です。例えば、自動車産業におけるデュアルビームレーザー溶接技術は、亜鉛メッキ鋼板の溶接や不等厚板の溶接によく使用され、厚板溶接にも適用されます。
デュアルビームレーザー溶接は、同じレーザーを光学的に 2 つのビームに分離するか、CO2 レーザー、YAG レーザー、高出力半導体レーザーの 2 種類のレーザーを組み合わせて行うことができ、これらすべてを組み合わせることもできます。 。
2本のレーザービームを同時に使用するデュアルビームレーザー溶接では、ビームのレイアウト、間隔、2本のビームの角度、焦点位置、2本のビームのエネルギー比が重要なパラメータとなります。ダブルビームレーザーの配置には一般に 2 種類の方法があります。1 つは溶接方向に沿って一連の行と列であり、溶融池の冷却速度を低下させ、溶接が硬化する傾向と気孔の発生を減らすことができます。 2つ目は、接合ギャップの適応性を向上させるために、並列列または交差列の両側の溶接にあります。
2種類の異なるレーザービームを使用してダブルビームを形成する場合、さまざまな組み合わせが可能です。たとえば、ガウス分布のエネルギーを有する高品質 CO2 レーザーが主な溶接作業に使用され、補助加熱用に方形エネルギー分布を有する半導体レーザーが補助的に使用されます。この組み合わせはより経済的であり、CO2 レーザーと半導体レーザーのオーバーラップ位置を調整することで、2 つのビームの出力を異なる接合形状に合わせて個別に調整でき、溶接プロセスの制御により適した調整可能な温度場を得ることができます。
さらに、YAG レーザーと CO2 レーザーを組み合わせて、デュアル ビーム溶接、連続レーザーとパルス レーザーを組み合わせて溶接することもできますが、集束ビームと拡散集束ビーム溶接を組み合わせることもできます。 2 つのビームのビーム エネルギー、間隔、またはエネルギー分布を変更することで、溶接温度フィールドが調整され、メルト ホールのパターンと液体金属の流れが変化し、レーザー溶接プロセスに幅広いオプションが提供されます。
