레이저 기술

금속 가공 및 제조 분야에서 점용접기와 레이저 용접기는 모두 흔히 사용되는 용접 장비이지만, 용접 원리, 적용 분야, 장비 구조, 생산 방식 측면에서 상당한 차이가 있습니다.

용접 장비 제조업체를 찾는 기업의 경우, 시장에서 다양한 선택지를 마주했을 때 첫 단계는 점 용접과 레이저 용접의 차이를 이해하는 것이다. 장비는 단순히 어느 쪽이 '더 나은가'를 판단하기보다는, 구체적인 제품 특성과 생산 요구 사항에 따라 선정해야 한다.

그렇다면 점 용접기와 레이저 용접기는 정확히 어떤 점에서 구분되며, 각각 어떤 상황에 가장 적합한가?

Ⅰ. 서로 다른 용접 원리

점 용접기는 저항 용접 장비의 일종이다. 전극을 통해 작업물에 압력을 가하면서 동시에 용접 전류를 흘려 접촉 부위에서 열을 발생시켜 용접점을 형성한다.

따라서 점 용접은 일반적으로 전극과 작업물 사이의 물리적 접촉을 필요로 한다. 특정하고 고정된 위치에서 연결이 필요한 제품에 잘 맞는다.

레이저 용접 기계는 한편, 고에너지 밀도 레이저 빔을 재료 표면에 조사하여 용접 부위를 급속히 용융시켜 용접 이음매를 형성한다. 제품 구조에 따라 레이저 용접은 연속 용접, 점 용접 또는 특정 경로를 따라 수행할 수 있다.

간단히 말해:

점 용접은 '용접 점을 통한 결합'에 초점을 맞추는 반면, 레이저 용접은 '레이저에 의한 용융을 통한 결합'에 초점을 맞춘다.

두 방식 사이에는 단순한 일대일 대체 관계가 존재하지 않으며, 실제 선택은 제품 구조와 공정 요구 사항에 따라 달라진다.

II. 점 용접 기계에 가장 적합한 제품은 어떤 것인가?

점 용접은 높은 용접 속도와 다중 지점 연결에 대한 적합성을 특징으로 하여 대량 생산 분야에서 널리 사용된다.

예시:

금속 와이어 제품 및 메시 패널;

하드웨어 스탬핑 부품;

판금 구조 부품;

가전제품용 금속 부품;

자동차 부품;

전자기기 및 전기제품용 금속 커넥터;

배터리 및 신에너지 응용 분야용 금속 부품.

일부 제품의 경우, 작업물에 여러 개의 고정 용접점을 설계하여 상하층 재료를 정확히 위치 조정한 후 전극을 이용해 용접을 완료하면 되므로, 스팟 용접 장비가 보다 간편한 선택이 된다.

III. 레이저 용접기로 가공하기 가장 적합한 제품은 어떤 것인가?

레이저 용접의 한 가지 특징은 용접 영역이 집중된다는 점이며, 용접 경로는 제품의 구조 설계에 맞게 조정할 수 있다. 따라서 정밀 금속 가공, 높은 미적 기준이 요구되는 응용 분야, 복잡한 구조 부품 제작 등에 널리 사용된다.

일반적인 활용 사례는 다음과 같습니다:

하드웨어 및 판금: 스테인리스강 및 아연도금 강판 등 금속 구조 부품의 용접;

신에너지 및 에너지 저장: 배터리 케이스, 금속 구조 부품 등;

가정용 전자제품 및 주방 용품: 금속 외함, 브래킷 및 관련 구조 부품;

정밀 전자제품 제조: 높은 용접 정밀도와 미적 품질이 요구되는 금속 부품;

자동차 및 부품: 특정 금속 구조 부품 및 부품의 용접.

레이저 용접 장비는 다양한 형태로 제공되며, 자동 와이어 피더가 장착된 핸드헬드 레이저 용접기, 공랭식 레이저 용접기, 평판형 ‘무마크’ 레이저 용접기, 갈바노미터 방식 레이저 용접기, 로봇 레이저 용접 워크스테이션 등이 있다.

따라서 ‘레이저 용접기’라는 용어는 단일 유형의 장비를 가리키지 않으며, 구체적인 선택은 제품의 제조 공정 요구 사항에 따라 달라진다.

IV. 점 용접과 레이저 용접의 제조 방법은 어떻게 다른가?

두 용접 공정 간에는 제조 방법에서 상당한 차이가 있다.

점 용접은 일반적으로 전극이 작업물에 접촉해야 하며, 용접 위치는 전극의 구조와 작업물에 대한 접근 가능성에 의해 제한된다. 다수의 용접 지점을 요구하는 제품의 경우, 다중 포인트 용접, 특수 공구 또는 자동화 장비를 통해 생산 효율을 높일 수 있다.

반면 레이저 용접은 빔을 특정 위치로 직접 조준한다. 장비 구성과 적절한 공구를 활용해 전통적인 전극으로는 도달하기 어려운 영역도 용접할 수 있다.

자동화된 생산 환경에서 레이저 용접은 로봇, 동작 플랫폼, 비전 정위 시스템과 통합되어 용접 경로에 대해 매우 유연한 제어를 실현할 수 있다.

따라서 고정된 용접 지점과 고속·대량 생산 방식의 결합을 요구하는 제품에는 점 용접이 강력한 후보가 된다. 연속 이음매, 복잡한 경로, 또는 용접 외관 품질 기준이 높은 제품에는 레이저 용접을 고려해야 한다.

V. 점 용접기와 레이저 용접기를 어떻게 선택하나요?

장비를 구매할 때 기업은 다음 요소를 기준으로 옵션을 평가할 수 있습니다.

참고: 본 표는 단지 초기 이해를 위한 것이며, 장비 선정의 유일한 근거로 사용해서는 안 됩니다.

장비 선택을 최종 결정하기 전에 실제 제품 샘플을 이용한 공정 검증을 반드시 수행해야 합니다.

VI. 용접 장비 구매 시 시험 용접을 권장하는 이유는 무엇인가요?

점 용접이나 레이저 용접을 선택하든 상관없이, 제품명이나 장비 사양만으로 판단하면 오차가 발생할 수 있습니다.

예를 들어 스테인리스강 제품이라도 판 두께, 구조 설계, 용접 지점 위치 등에 따라 장비 구성 및 용접 파라미터에 대한 요구 사항이 달라질 수 있습니다.

논리적인 작업 흐름은 다음과 같습니다:

제품 샘플/도면 → 재료 및 두께 확인 → 용접 위치 분석 → 공정 계획 → 샘플 시험 용접 → 용접 품질 검사 → 장비 최종 결정

기업의 경우, 시험 용접은 용접 품질을 평가하는 데 그치지 않고, 장비 작동 상태, 생산 사이클 시간, 제품과 장비 간 호환성에 대한 조기 인사이트도 제공한다.

결론

점 용접은 주로 고정 지점 연결이 필요한 제품에 더 적합한 반면, 레이저 용접은 연속 이음매, 경로 용접, 높은 정밀도와 우수한 외관 마감이 요구되는 응용 분야에 대응한다. 용접 장비를 선택할 때 기업이 가장 중시해야 할 요소는 제품과 용접 공정 간의 호환성이다.