スパッタを大幅に低減した ‟銅系材料”の最新レーザ溶接技術

EVと5Gの時代が到来した現在、銅やアルミなど、従来のレーザ技術では溶接が困難であった材料が対象となることも増えてきています。また溶け込み深さの制御やスパッタレスなど、溶接品質への要求も高度化しています。これに応えるべく、当社は微細溶接・加工技術のノウハウ培うだけでなく、最新の溶接・加工技術の検証を進めて参りました。本ページでは、スパッタを大幅に低減した銅系材料のレーザ溶接技術についてご紹介致します。

※旧アマダウエルドテックは、アマダ微細溶接事業に再編されています。
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こちらをご覧下さい。

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スパッタ低減に最適な「デュアルビームレーザ」

  センタービームとリングビームの二重で構成されたファイバーレーザの
  ことを、デュアルビームレーザと呼称しています。

  センタービーム:シングルモードに近いビーム品質を持ち、
          キーホールの形成(溶け込み深さ)に大きく寄与する。
  リングビーム :マルチモードに近いビーム品質を持ち、
          溶融幅を拡大させる。
          これにより急熱急冷を回避できる。

  グリーンレーザやブルーレーザのような可視光ではなく近赤外光のレーザ
  ですが、シングルモードに近いビーム品質を持つが故に反射率の高い銅系
  材料へも食いつきが良く、それでいて二重構造であるが故に安定した形状
  のキーホールを形成でき、スパッタも大幅に低減できるのが特長です。 

  その他の最新レーザ技術を知りたいはこちらへ! 
  →アクティブヒートコントロール レーザウエルドモニター
 

国際ウェルディングショー2022 デモンストレーション「銅溶接におけるシングルモードとデュアルビームレーザの比較」

 2022年7月に実施された国際ウェルディングショー2022にて、
 銅溶接におけるシングルモードファイバーレーザとデュアルビーム
 レーザの比較展示を行いました。

 右にある動画2点は、それぞれのスパッタ発生状態を比較したものです。
 
 シングルモードファイバーレーザでもスパッタを抑えた溶接は可能ですが、
 デュアルビームレーザはそれ以上に高品質な溶接が可能です。

 動画では差が良く分かりますので、是非ご覧ください。



 

デュアルビームレーザによるスパッタレス溶接

新しい撮像機能と画像位置補正(専用スキャナーヘッド)

デュアルビームレーザによるスパッタレス溶接

デュアルビームレーザの専用スキャナーヘッドも今回ラインナップに加えております。特に撮像機能「SCOUT」と画像位置補正機能「Auto Position Alignment」が便利な機能として進化しています。

SCOUT
:加工エリア(スキャンエリア)を分割で撮像し、それらを結合することで
 エリア全体を画像化する機能です。
 従来機では、撮像可能なエリアがカメラの視野に限定されていました。
Auto Position Alignment
:SCOUTで撮像したデータを元に画像位置補正してレーザを照射する機能です。
 画像を見ながらレイアウトを作成することができ、CADデータのインストール
 や座標指定に要した時間を大幅にカットできます。
 また同一形状であれば、複数ワークの場合も簡単に画像位置補正が可能です。

 ←デモ動画もぜひご覧ください。

その他
:レーザ照射前に入熱度合いを予測する「シミュレーション」や、レーザ発振器
 も含めた異常把握が可能な「モニタリング」といった機能も備えています。
 

検証データ

厚+薄の組み合わせ

 材質:銅   寸法:(上)t0.8mm(下)t0.5mm   結果:スパッタを大幅に抑制した溶接が可能。
 
 ※下の写真は重ね溶接のイメージです。実際のサンプルとは異なります。

デュアルビームレーザによるスパッタレス溶接

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同板厚の重ね溶接

 材質:銅   寸法:(上)t0.5mm(下)t0.5mm   結果:スパッタを大幅に抑制した溶接が可能。
 
 ※下の写真は重ね溶接のイメージです。実際のサンプルとは異なります。

溶接中の様子(高速度カメラ) / デュアルビームレーザ

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厚+薄の組み合わせ

 材質:アルミ   寸法:(上)t1.0mm(下)t1.0mm   結果:スパッタを大幅に抑制した溶接が可能。

溶接中の様子 / シングルモードレーザとデュアルビームレーザの比較

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