![핸드헬드 레이저 용접 시스템 개발에 대한 간략한 분석 1]()
레이저는 우수한 단색성, 밝기, 그리고 높은 결맞음성을 특징으로 합니다. 가장 널리 사용되는 레이저 응용 분야 중 하나인 레이저 용접은 레이저 광원에서 생성된 빛을 광학 처리 과정을 통해 집속시키는 방식입니다. 이러한 빛은 엄청난 에너지를 가지고 있으며, 용접이 필요한 용접 부위에 빛을 투사하면 용접 부위가 녹아 영구적인 접합을 이루게 됩니다.
약 10년 전, 국내 레이저 용접기에 사용된 레이저 소스는 고체 광 펌핑 레이저였는데, 이는 엄청난 에너지 소비와 큰 크기를 가지고 있었습니다. "광 경로 변경이 어렵다"는 단점을 해결하기 위해 광섬유 전송 기반 레이저 용접기가 도입되었습니다. 이후 해외의 휴대용 광섬유 전송 장치에 영감을 받아 국내 제조업체들은 자체 휴대용 레이저 용접 시스템을 개발했습니다.
이 제품은 휴대용 레이저 용접기의 1.0 버전입니다. 광섬유 유연 전송 방식을 사용함으로써 용접 작업이 더욱 유연하고 편리해졌습니다.
그래서 사람들은 "TIG 용접기와 핸드헬드 레이저 용접기 1.0 버전 중 어느 것이 더 나을까요?"라고 물을 수 있습니다. 사실, 이 두 가지는 작동 원리가 다른 서로 다른 유형의 장비입니다. 따라서 각기 다른 용도가 있다고만 말할 수 있습니다.
TIG 용접기:
1. 두께가 1mm 이상인 용접재료에 적용 가능
2. 작은 크기에 저렴한 가격
3. 용접 강도가 높고 다양한 재료에 적합합니다.
4.용접 부위는 크지만 외관이 아름답습니다.
하지만 이 방법에도 단점이 있습니다.
1. 열영향부가 상당히 크고 변형이 발생하기 쉽습니다.
2. 두께가 1mm 이하인 재료의 경우 용접 성능이 나빠지기 쉽습니다.
3. 아크등과 폐연기는 인체에 해롭다
따라서 TIG 용접은 일정 수준의 강도 용접이 요구되는 중간 두께의 재료를 용접하는 데 더욱 적합합니다.
핸드헬드 레이저 용접기 1.0 버전
1. 초점은 매우 작고 정확하며, 0.6~2mm 사이에서 조정이 가능합니다.
2. 열영향부는 매우 작아서 변형을 일으킬 수 없습니다.
3. 연마 등의 후처리가 필요하지 않습니다.
4.폐기물 연기가 발생하지 않습니다.
하지만 핸드헬드 레이저 용접 시스템 1.0 버전은 당시로서는 새로운 발명품이었기에 가격이 비교적 높았고, 에너지 소비량도 높았으며, 크기도 컸습니다. 게다가 용접 용입도 얕았고, 용접 강도도 그다지 높지 않았습니다.
따라서 휴대용 레이저 용접기 1.0 버전은 TIG 용접기의 단점을 극복했습니다. 이 제품은 용접 강도가 낮은 박판 소재의 용접에 적합합니다. 용접 외관이 미려하고 후연마가 필요 없습니다. 이러한 특징으로 인해 휴대용 레이저 용접기는 광고 및 연삭 공구 수리 사업에 사용되기 시작했습니다. 그러나 높은 가격, 고에너지, 그리고 큰 크기로 인해 널리 홍보되고 적용되지는 못했습니다.
하지만 2017년 후반, 국내 레이저 제조업체들이 호황을 누리며 고성능 국산 파이버 레이저 소스가 널리 홍보되었습니다. Raycus와 같은 주요 레이저 제조업체들은 500W, 1000W, 2000W, 3000W의 중고출력 파이버 레이저 소스를 홍보했습니다. 파이버 레이저는 곧 레이저 시장에서 큰 점유율을 차지하며 점차 고체 광 펌핑 레이저를 대체했습니다. 이후 일부 레이저 장치 제조업체들은 500W 파이버 레이저를 레이저 소스로 사용하는 핸드헬드 레이저 용접기를 개발했습니다. 이것이 핸드헬드 레이저 용접 시스템의 2.0 버전이었습니다.
1.0 버전과 비교했을 때, 2.0 버전의 핸드헬드 레이저 용접기는 용접 효율과 가공 성능을 크게 향상시켜, 일정 수준의 강도가 요구되는 두께 1.5mm 미만의 소재도 용접할 수 있었습니다. 그러나 2.0 버전은 완벽하지 않았습니다. 초정밀 초점은 용접된 제품의 정밀성을 요구합니다. 예를 들어, 1mm 두께의 소재를 용접할 때 용접선이 0.2mm보다 크면 용접 성능이 저하될 수 있습니다.
까다로운 용접선 요건을 충족하기 위해 레이저 장치 제조업체들은 이후 워블 스타일 핸드헬드 레이저 용접기를 개발했습니다. 이것이 바로 3.0 버전입니다.
워블 스타일 핸드헬드 레이저 용접기의 주요 특징은 용접 초점이 고주파로 진동하여 6mm까지 조정 가능하다는 것입니다. 즉, 용접선이 큰 제품도 용접할 수 있습니다. 또한, 3.0 버전은 2.0 버전보다 크기가 작고 가격도 저렴하여 출시 직후 큰 관심을 끌었습니다. 현재 시중에 판매되고 있는 버전은 바로 이 버전입니다.
충분히 주의 깊게 살펴보면 핸드헬드 레이저 용접 시스템 내부의 파이버 레이저 소스 아래에 냉각 장치가 있는 것을 종종 발견할 수 있습니다. 이 냉각 장치는 파이버 레이저 소스의 과열을 방지하는 데 사용됩니다. 과열은 용접 성능 저하 및 수명 단축으로 이어지기 때문입니다. 핸드헬드 레이저 용접 시스템에 장착하려면 냉각 장치가 랙 마운트형이어야 합니다. S&A RMFL 시리즈 랙 마운트 냉각기는 1KW에서 2KW까지의 핸드헬드 레이저 용접기용으로 특별히 설계되었습니다. 랙 마운트 설계 덕분에 냉각기를 기계 레이아웃에 통합하여 사용자의 공간을 상당히 절약할 수 있습니다. 또한, RMFL 시리즈 랙 마운트 냉각기는 레이저 헤드와 레이저를 독립적으로 냉각하는 이중 온도 제어 기능을 갖추고 있습니다. RMFL 시리즈 랙 마운트 냉각기에 대한 자세한 내용은 https://www.teyuchiller.com/fiber-laser-chillers_c2 에서 확인하세요.
![랙 마운트 칠러 랙 마운트 칠러]()