어떻게 구리를 레이저로 용접합니까?

구리는 비교할 수 없는 전기 전도성과 내식성을 가지고 있습니다.하지만,이 놀라운 금속은 용접에 관해서는 작업하기가 까다로울 수 있습니다.높은 열전도율과 반사율로 인해 전통적인 방법을 사용하여 통합하는 것이 더욱 어렵습니다.레이저 용접은 이러한 문제에 강력한 솔루션을 제공하여 정밀한 열 제어와 초점으로 구리의 잠재력을 풀어냅니다.

이 글에서는 we'll이 독특한 금속이 제시하는 과제를 탐색하고, 가장 효과적인 레이저 용접 방법을 탐색하며, 고품질의 신뢰할 수 있는 용접을 달성하기 위한 지식을 제공합니다.

구리 땜질 과제

구리는 레이저 에너지, 전기 전도성, 열전도성 및 내식성이 우수합니다.이러한 특성 때문에 구리는 다양한 산업에 다양하게 응용되고 있다.그러나 레이저 용접에 있어서는이 다재다능한 금속은 그 특유의 물리적, 화학적 특성으로 인해 그 나름의 과제를 안고 있다.

1. 열전도 율

구리는 다른 공학 금속 중에서 열전도율이 가장 높습니다.용접할 때 가해지는 열은 소재 전체에서 빠르게 증발하기 때문에 강력한 용접 풀 (pool)을 형성하는 데 필요한 열을 국산화하기가 어렵다.이로 인해 융합이 불완전하고, 용접이 약해지며, 균열에 대한 내성이 높아질 수 있습니다.

2. 반사

또한 구리는 반사율이 높고 고품질 용접이 가능해 사용시 복잡도가 또 한 층 높아질 수 있다.레이저 빔은 표면에서 반사되어 금속에 흡수되는 에너지를 감소시킵니다.이는 더 높은 레이저 전력을 요구하므로 열 증발 문제를 더욱 악화시키고 다공성 및 스패터율과 같은 용접 구리 결함을 유발합니다.

3. 산화

구리는 고온에서 쉽게 산화물을 형성하여 용접에 거대한 도전으로 되고있다.이러한 산화물은 용접부를 오염시키고, 기계적 성질을 약화시키며, 용접부의 무결성을 파괴하는 포합물을 도입할 수 있다.이 문제를 피하고 싶다면 차폐 기술과 플럭스 선택에 좀 더 신중해야 할 필요가 있을 것이다.

이러한 주요 특성 외에도 다른 많은 요인들이 구리 납땜의 어려움에 기여합니다.그것의 높은 열팽창 계수는 용접 중에 뒤틀림 및 변형을 일으킬 수 있습니다.또한 브레이징에 적합한 필러 금속을 구할 수 있는 방법이 제한적이어서 브레이징의 어려움이 가중되고 있다.

Laser 용접 구리의 장점

레이저 용접은 아크 용접이나 용접과 같은 전통적인 방법에 비해 많은 장점을 제공하기 때문에 구리 부품을 접합하는 데 선택하는 기술이 되었다.주요 혜택 중 일부는 아래와 같습니다:

1. 고품질 용접

용접 공정의 정밀한 에너지 전달은 열 왜곡을 최소화한 깨끗하고 강한 용접을 생성합니다.

2. 심도 용접 (Deep penetration welding) 공정

레이저 용접의 초점 레이저 빔은 기존 방법에 비해 더 깊은 용접 침투를 가능하게 합니다.관절강도 및 저항력 강화로도 잘 알려져 있다.

3. 열전도 용접 process

구리 용접의 국소 가열은 열 영향부를 최소화하므로 뒤틀림 및 균열을 감소시킵니다.

4. 전기 전도도를 향상시키다

구리 용접 공정은 정밀한 제어와 불활성 가스 보호를 용이하게 도와줍니다.동시에 용접부에서 산화를 방지하고 구리의 우수한 전도성을 유지할 수 있습니다.

구리에 가장 좋은 레이저 용접 방법은?

최상의 구리 레이저 용접 방법을 결정하는 것은 고객의 선호도와 요구 사항에 크게 좌우됩니다.아래에 주어진 것은 구리 납땜을 위한 가장 좋은 방법들 중 몇 가지입니다:

1. 연속파 (CW) 레이저 용접

다른 레이저 용접 공정 중에서 연속파 레이저 용접은 두꺼운 구리 단면의 깊은 침투 용접에 적합합니다.다른 간헐적 레이저 기술과는 달리 CW 레이저는 지속적인 에너지 빔과 안정적인 빔을 제공합니다.

장점:

일관된 열 입력을 제공합니다.

용접 속도가 빠르고 효율도 높다.

Good 용접 깊이 control.

단점:

과도한 열 입력 및 왜곡을 방지하기 위해 전원은 신중하게 제어해야 합니다.

열 침투력이 높아 얇게 썰기에는 적합하지 않을 수 있습니다.

2. 녹색 다이오드 laser

그린 다이오드 레이저는 얇은 구리 시트 결합, 마이크로 용접 및 첨가제 제조에 가장 적합합니다.전통적인 레이저의 넓은 파장 대신 구리 용접 기술과 완벽하게 호환되는 농축된 녹색 빛을 방출합니다.

장점:

더 짧은 파장 (대략 515 나노미터) 때문입니다.

기존 적외선 레이저에 비해 열 입력량이 줄어 왜곡과 스패터를 최소화한다.

용접 크기 및 열 영향 구역의 정밀한 제어.

단점:

다른 종류의 레이저에 비해 위력이 제한적입니다.

비교적 새로운 기술이죠.

장비 비용이 더 높습니다.

3. 섬유 레이저

파이버 레이저는 구리 용접을 위한 다양하고 효율적인 솔루션을 제시하며 강력한 경쟁자로 떠올랐다.이러한 레이저는 다양한 구리 두께와 적용 다기능성에 가장 적합합니다.

장점:

높은 위력과 빔 품질.

얇은 원단과 두꺼운 원단 모두에 적합합니다.

유연한 파장 옵션 (915 nm, 1064 nm)은 특정 구리 합금에 맞게 사용자 정의 할 수 있습니다.

Compact하고 효율적인 디자인.

단점:

순수한 구리는 흡수율이 더 낮습니다.

써멀 관련 문제를 방지하기 위해 신중한 파라미터 최적화가 필요합니다

4. 적외선 레이저

적외선 레이저는 스마트폰, 센서, 인쇄회로기판 등의 전선, 회로 등 섬세한 부품을 연결하는 것으로 알려져 있다.전기자동차용 배터리 탭, 버스바, 열교환기 등을 용접하는 데도 쓰인다.이외에도 적외선 레이저를 이용해 항공기나 우주선의 가볍고 튼튼한 구조물을 만들 수 있다.

장점:

최신 레이저 기술에 비해 적외선 레이저는 구리 용접에 더 저렴한 옵션을 제공합니다.

적외선 레이저 용접은 인프라가 구축되어 있고, 손쉽게 사용할 수 있는 장비를 갖춘 성숙한 기술이다.

적외선 레이저는 전도 용접 (conduction welding), 키홀 용접 (keyhole welding), 심부 침투 용접 (deep penetration welding) 등 다양한 용접 기술과 함께 사용할 수 있습니다.

단점:

높은 열 입력으로 인해 용접부에 스패터 (spatter) 및 다공성이 발생할 수 있습니다.

이 공정은 더 많은 세척이 필요하며 관절 강도에 영향을 줄 수 있습니다.

큰 HAZ 및 전위 왜곡으로 인해 적외선 레이저는 얇은 구리 시트의 고정밀도 용접에 적합하지 않습니다. 

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