왜 구리 용접 시 레이저 용접이 어려운가?
최근 몇 년간, 레이저 용접기기는 고에너지 밀도, 작은 변형, 좁은 열영향 영역, 빠른 용접 속도, 편리한 자동 제어 및 후공정 능력 등의 장점으로 인해 자동차, 항공우주, 조선 산업 분야에서 광범위하게 사용되어 왔다.
왜 구리를 레이저 용접기기로 용접하기가 어려운가? 주요 원인이 두 가지 있다:
구리는 높은 반사율을 지니고 있어, 레이저를 이용한 집광 및 가열이 매우 어렵다.
구리는 높은 열전도율을 지니고 있어 다량의 열이 필요하지만, 레이저 가열은 비교적 집중되어 있어 구리에서 발생하는 열손실을 효과적으로 보상할 수 없다.
현재 일반적으로 사용되는 용접 방법으로는 아크 용접, 저항 용접, 브레이징(Brazing), 전자빔 용접 등이 있습니다. 아크 용접은 현재 가장 널리 사용되는 용접 방법 중 하나로, 수동 아크 용접, 묻힘 아크 용접, 텅스텐 불활성 가스 용접(TIG 용접), 플라즈마 아크 용접, 금속 가스 차폐 용접(MIG 용접) 등을 포함합니다. 이러한 용접 방법들은 공간 제약 및 정밀 장비 조작의 어려움과 같은 특정 단점을 지니고 있습니다. 레이저 용접은 이러한 단점을 피할 뿐만 아니라 정밀한 에너지 제어가 가능하여 소형 기기의 정밀 용접을 실현할 수 있습니다. 또한 다양한 금속, 특히 용접이 어려운 금속 및 광범위한 종류의 금속에 적용할 수 있습니다.
구리 레이저 용접의 장점:
1. 전통적인 용접 방식은 넓은 고온 표면을 노출시키며, 용접 부위가 열과 변형에 직접 노출되어 용접 표면의 매끄러움이 떨어진다. 구리 레이저 용접기는 용접 크기를 자동 조정할 수 있어 가열 면적이 매우 작다.
2. 구리 레이저 용접은 전극 오염을 제거함으로써 부품 마모를 줄이고 투자 비용을 절감한다. 레이저 빔에서 발생하는 고온을 이용하여 본체 표면을 용접한다.
3. 컴퓨터를 활용한 구리 레이저 용접은 보다 정밀한 작업이 가능하며, 우수한 용접 결과를 달성할 수 있다. 또한 아크 용접과 달리 자기장 간섭을 피할 수 있다. 만약 자기장 간섭이 발생하면 작업이 성공하지 못한다. 레이저 용접은 이종 금속 간 용접에도 적용 가능하다. 구리 레이저 용접은 간단하고, 정밀하며, 높은 적응성을 갖춘 용접 방식이다.
