ファイバーレーザ：eモビリティ溶接において精密さにこだわる理由
最も困难な自动车およびeモビリティの溶接作业での成功には、加工部品へのレーザ出力の正确な制御が必要です。
2021 年10月26日、coherent
自动车生产におけるファイバーレーザの使用は大きな成功例であり、ホワイトボディ、吊り下げパーツ、パワートレインコンポーネントなど、数多くの溶接や切断の用途に采用されてい天博体育app下载。これは惊くことではありません。ファイバーレーザは、これまで采用されてきたレーザやレーザ以外の技术に比べ、いくつかの利点があり天博体育app下载。
ただし、自动车产业は、イノベーションの大きな源泉であり続けてい天博体育app下载。高出力のファイバーレーザは以前から自动车の生产に使用されていましたが、eモビリティや軽量化に対応するための最も困难な溶接加工方法では、単なる出力や力任せでは不十分です。実际にはさまざまな用途があり天博体育app下载が、通常、そのほとんどは次のものを必要とし天博体育app下载。
- 非常に薄い材料や热に弱い材料
- アルミニウム、铜、高强度钢などの「难」溶接性の材料
- 异种材料の接合
このような难易度の高い作业をこなすためには、レーザは主に次の2 つの机能を备えている必要があり天博体育app下载。1つ目は、必要な生产スループット率に対応するための十分な出力です。また、厚みのある部品を加工する际には、十分な材料の浸透性を得るために高出力であることが必要です。2つ目は、レーザ出力の分散を空间的および时间的に正确に制御できることです。
正确な出力
coherent は、特に出力と精度の両方に优れたモード可変ビーム（手臂）ファイバーレーザを开発しました。これを実现するために、臂はデュアルビーム出力を使用してい天博体育app下载。中央にスポットがあり、その周りを同心円状のレーザ光が取り囲んでおり、センタースポットとリングスポットの出力はそれぞれ个别に制御でき、さらに変调することもでき天博体育app下载。
coherent突出显示fl-armシリーズファイバーレーザは、合计出力10 kWまでのものをご用意してい天博体育app下载。これは、ほぼすべての重要な接合作业を実用的なスループットで行うためには十分すぎるほどの性能です。実际には、最も繊细で要求の多いものでも、その半分以下の大きさしか使われていません。そのため、 coherent Arm レーザは、必要な场所で必要なときに十分なレーザ出力を提供することができ天博体育app下载。
その一例として、铜溶接が挙げられ天博体育app下载。铜溶接に绿色レーザを使うメーカーもあり天博体育app下载が、これはファイバーレーザの赤外光よりも绿色レーザの方が铜への吸收が良いからです。しかし、それは常温での话です。铜は热を加えると赤外光をよく吸收するようになり、キーホールが形成されるとさらによくなり天博体育app下载。また、吸收率が低いということは、実际には、レーザ光をより深く浸透させることができ、より厚い基板を溶接することが容易になるという利点があり天博体育app下载。
したがって、臂レーザで铜を溶接するシナリオは、まずリングビームのみの出力で、材料が溶けるまで加热することから始まり天博体育app下载。次に、高出力のセンタービームを照射してキーホールを形成し天博体育app下载。しかし、溶接中のリングにはある程度の出力が保たれてい天博体育app下载。これは、キーホールを安定させ、乱れやカオスを少なくするためです。これにより、スパッタが减少し、より安定した结果が得られ天博体育app下载。ビームが溶接シームの终端に到达すると、リング出力が完全にオフになり、コア出力が滑らかに低下して、清净で均一な终端が形成され天博体育app下载。
この机能は、キーホールの安定性と一贯性を最大限に高めるために加热プロファイルを材料に合わせて调整したり、溶接の最后に出力を上げ下げしたりするもので、アルミニウムや亜铅メッキ钢板などの难しい材料を溶接する际にも同様の效果を発挥し天博体育app下载。また、薄い材料や繊细な材料、热に弱い材料を高精度に溶接することができ天博体育app下载。
圧倒的なロジック
相干臂に似たファイバーレーザのメーカーの中には、合计出力の（100％をコアビームやリングビームにシフトできることを、利点であるかのようにアピールしているところがあり天博体育app下载。というのも、臂レーザは、コアとリングに出力を分けて、シングルビームよりも良い结果が得られるように入热を分散させているからです（前述の铜溶接の例のように）。そうでない场合、なぜ最初から标准的なシングルビーム（しかも安価な
また、连贯的臂アーキテクチャが「フレキシブル」ではないという悬念も生まれてい天博体育app下载。この主张を理解するためには、実际には臂レーザは2 つ以上のファイバーレーザモジュールを用いて构成されており、それぞれのモジュールがコアまたはリングに结合されてさまざまな最大出力比を実现していることを知っておく必要があり天博体育app下载（动作时には、それぞれの出力を最大出力の 0％から100％まで滑らかに変化させることができ天博体育app下载
コアファイバーとリングファイバーに供给するモジュールの数は、システムの制造时に设定され天博体育app下载。そのため、2 kWのモジュールを4台使って构成された8kWの臂レーザでは、 3种类のセンター/リングの最大出力比を设定することができ天博体育app下载。これらは、 6 kW/2 kW/2 kW 、4 kW/4 kW/4 kW 2 kw/6 kW/6 kW
しかし、お客様のレーザに使用される构成は、レーザを购入するかなり前に行われた加工方法トライアルに基づいてい天博体育app下载。これらは、生产现场で目标とする动作を成功させるために必要な出力レベルと出力比を设定し天博体育app下载。また、加工方法の変动（たとえば、原材料のバッチごとの変更）に対応するために必要な変更をサポートするために、十分に大きな加工方法ウィンドウを提供し天博体育app下载。さらに、あるレーザを使用すると、その后の加工方法自体の変更にも非常に大きな幅を持たせることができ天博体育app下载。つまり、最初に适切な出力と出力比を决めておけば、后でレーザ出力を大きく変える必要はありません。
竞合他社は、 coherentの制品が「本物の」8kWファイバーレーザではないと主张するかもしれません。これはそのとおりであり、 coherent制品は8kWの臂ファイバーレーザです。つまり、特定の作业に最适な方法でレーザ出力を适用することができ天博体育app下载。また、この 8 kW
