레이저 용접 기계의 침투 깊이에 영향을 미치는 요인

투입 깊이에 영향을 미치는 인자는 주로 차폐가스, 레이저 파워, 용접 속도, 재료 흡수값 등이다.

1. 차폐 가스

레이저 용접 기계 (Laser welding machines)종종 녹은 풀을 보호하기 위해 불활성 가스를 사용합니다.일부 물질의 표면 산화를 무시할 수 있을 때 보호 또한 무시할 수 있습니다.그러나 대부분의 응용 분야에서 헬륨, 아르곤, 질소 및 기타 가스가 용접 공정 중 작업장이 산화되는 것을 방지하기 위한 보호 용도로 사용되는 경우가 많습니다.

2. 레이저 출력

레이저 용접에는 레이저 에너지 밀도 한계치가 있습니다.이 값 이하에서는 삽입 깊이가 매우 얕습니다.이 값에 도달하거나 초과하면 삽입 깊이가 크게 증가합니다.작업장에서의 레이저 파워 밀도가 임계치를 초과할 때에만 플라즈마가 발생하는데, 이는 안정적인 심층 침투 용접이 진행 중임을 나타낸다.레이저 용접 기계의 침투 깊이는 빔 파워 밀도와 직접 관련이 있으며 사고 빔 파워와 빔 초점의 함수입니다.일반적으로 특정 직경의 레이저 빔의 경우 빔 파워가 증가할수록 입경 깊이가 증가합니다.

3. 용접 속도

용접 속도는 침투 깊이에 큰 영향을 미칩니다.속도를 높이면 침투 깊이가 더 얕아지지만 속도가 너무 낮으면 재료가 과도하게 녹아 작업장을 통해 용접이 이루어집니다.따라서 특정 레이저 파워와 특정 두께를 가진 특정 재료에 적합한 용접 속도 범위가 있으며 해당 속도 값에서 최대 침투 깊이를 얻을 수 있습니다.광 회절 이론에 따라 빔초점의 회절 제한 스팟 크기를 계산할 수 있으나, 초점 렌즈 일탈 현상이 존재하기 때문에 실제 스팟 크기는 계산된 값보다 크다.

4. 물질흡수량 (Material Absorption Value)

물질에 의한 레이저의 흡수는 흡수율, 반사율, 열전도율, 용융온도, 증발온도 등과 같은 물질의 몇 가지 중요한 특성에 따라 달라지는데, 그 중에서 가장 중요한 것은 흡수이다.레이저 빔에 대한 재료의 흡수에 영향을 미치는 요인은 두 가지가 있는데, 첫째, 재료의 비저항이다.재료의 광택된 표면의 흡수를 측정한 후, 재료의 흡수는 비저항의 제곱근에 비례하고, 온도에 따라 비저항은 변화한다;둘째, 재료의 표면상태 (또는 마감) 가 보의 흡수에 큰 영향을 미치며, 이는 용접효과에 큰 영향을 미친다.