【加工】レーザによるシーム溶接

はじめに

今日は、最先端の溶接技術、微細レーザ溶接について深く掘り下げていきます。特に、「シーム溶接」という特殊な手法に焦点を当て、その効率性と精度について解説します。

シーム溶接とは

シーム溶接とは、基本的には、2つの金属板を一緒に溶接するための一連の点溶接のことを指します。これらの点は、連続的な「シーム」を形成します。伝統的なシーム溶接では、高電流が金属を加熱し、融合させます。

これに対して、レーザシーム溶接は、レーザの光束を使用して金属を加熱し、融合させます。この方法は、精密な制御と高い溶接速度を提供し、一般的には、自動車、航空宇宙、電子機器などの製造業界で広く利用されています。

そして、ここで「微細レーザ溶接」という特別な技術が登場します。その名の通り、微細レーザ溶接は非常に小さい部品の溶接に特化しています。これは、レーザの光源が特定のエリアのみを照射し、迅速に溶けて部品を結合するためです。この技術も、医療、自動車、航空宇宙などの産業で重要な役割を果たしています​¹​。

微細レーザシーム溶接

微細レーザシーム溶接がどのように作用するか見てみましょう。微細レーザシーム溶接では、レーザビームが材料に照射され、材料が加熱されて溶け、シームまたは「溶接線」を形成します。溶接線は、材料が冷却されて固まると、2つの部品をしっかりと結合します。

製造業における生産の生産ラインでは、高速な溶接プロセスが必要とされています。微細レーザシーム溶接の優れた性能は、溶接が非常に正確であることだけでなく、溶接が迅速に行われるという特徴も製造に適しています。

さらに、微細レーザシーム溶接の技術として重要なのが、「コンダクションモード溶接」と「キーホールモード溶接」です。前者は低エネルギーを使用して広く浅い溶接を形成する一方、後者はその幅に比べて深い溶接を作成します。これらの方法はそれぞれ、結合される部品に応じて使い分けられます。

微細レーザシーム溶接の応用

では、微細レーザ溶接がどのような産業に利用されているのでしょうか。実際のところ、微細レーザ溶接はあらゆる産業で利益をもたらすことができます。航空宇宙、航空、医療、産業、核、防衛、海洋などの業界で一般的に使用されています。一般的な応用例としては、熱交換器、金属ボックス、ベローズ、金属チューブ、燃料レール、医療器具、歯科器具、コンプレッサ部品などがあります。

微細レーザシーム溶接の特長

微細レーザ溶接は、その高い精度と効率性により、多くの製造プロセスで重要な役割を果たしています。レーザの直接的かつ迅速な熱源と素早い冷却が、変形や損傷の影響を低減します。

さらに、平面だけではなく立体形状へも利用可能であるため、非常に便利です。これにより、正確に行われたときには、どんな部品でも最も信頼性の高い結合が可能となります。

レーザ溶接と微細レーザ溶接を比べた場合、微細レーザ溶接は、非常に精密な制御と低いワット数を組み合わせて、最小の部品に対しても精密な溶接を高効率、低コストで可能にします。

さいごに

微細レーザ溶接は、高精度と高効率、低コストを最大のメリットとする特徴的な加工方法です。この応用範囲はさらに広がりを見せると考えられます。