レーザー溶接における一般的な欠陥とその解決方法

レーザー溶接は、さまざまな業界で使用されている非常に効率的で正確な方法です。 ただし、プロセス中に、亀裂、多孔性、スパッタ、溶け落ち、アンダーカットなどの特定の欠陥が発生する可能性があります。 これらの欠陥の原因と解決策を理解することが、溶接品質を向上させ、長期的な結果を確保するための鍵となります。 以下はレーザー溶接で発見される主な欠陥とその対処方法です。：

1. ひび割れ

原因： 溶接プールが完全に凝固する前に、過度の収縮力によって亀裂が発生することがよくあります。 これらは、凝固亀裂や液化亀裂などの高温亀裂に関連することがよくあります。

解決： ひび割れを軽減または除去するには、ワークピースを予熱し、充填材を追加すると、熱がより均等に分散され、応力が最小限に抑えられ、ひび割れが防止されます。

2. 気孔率

原因： レーザー溶接では、急速に冷却される深く狭い溶接プールが形成されます。 溶融池で発生したガスは逃げる時間が十分にないため、溶接部にガスポケット（気孔）が形成されます。

解決： 気孔を最小限に抑えるには、溶接前にワークピースの表面を徹底的に洗浄します。 さらに、シールドガスの方向を調整することで、ガスの流れを制御し、気孔形成の可能性を減らすことができます。

3. 飛び散り

原因： スパッタは電力密度に直接関係します。 電力密度が高すぎると、材料が激しく蒸発し、溶融した材料が溶接プールから飛び散ります。

解決： 溶接エネルギーを減らし、溶接速度をより適切なレベルに調整します。 これにより、材料の過剰な蒸発を防ぎ、飛散を最小限に抑えることができます。

4. バーンスルー

原因： この欠陥は、溶接速度が速すぎて液体金属が適切に再分配されない場合に発生します。 また、接合部の隙間が広すぎると、接合に利用できる溶融金属の量が減少することもあります。

解決： 電力と溶接速度を調和して制御することで、溶け落ちを防ぎ、溶接プールを適切に管理して最適な接合を確保できます。

5. アンダーカット

原因： 溶接速度が遅すぎるとアンダーカットが発生し、溶接プールが大きく広くなります。 溶融金属の体積が増加すると、表面張力によって液体金属を所定の位置に保持することが困難になり、たわみが生じます。

解決： エネルギー密度を下げると、アンダーカットを回避でき、溶融プールがプロセス全体にわたってその形状と強度を維持することが保証されます。

の役割 水冷却装置 レーザー溶接

上記の解決策に加えて、レーザー溶接機の最適な動作温度を維持することが、これらの欠陥を防ぐために重要です。 ここで水冷却装置が役に立ちます。 レーザー溶接プロセス中に水チラーを使用することは、レーザーとワークピースの温度を一定に保つのに役立つため不可欠です。 水チラーは、溶接エリアの熱を効果的に制御することで、熱影響部を減らし、敏感な光学部品を熱による損傷から保護します。 これにより、レーザービームの安定性と品質が保証され、最終的には溶接品質が向上し、ひび割れや多孔性などの欠陥の可能性が低減されます。 さらに、水冷却装置は過熱を防ぎ、信頼性が高く安定した動作を提供することで、機器の寿命を延ばします。

結論： 一般的なレーザー溶接欠陥の根本原因を理解し、予熱、エネルギーと速度の設定の調整、チラーの使用などの効果的な解決策を実装することで、溶接品質を大幅に向上させることができます。 これらの対策により、高品質で見た目が美しく、耐久性のある製品が保証されるとともに、レーザー溶接装置の全体的なパフォーマンスと寿命も向上します。

高度な冷却ソリューションを使用してレーザー溶接プロセスを最適化する方法の詳細については、お気軽にお問い合わせください。