未来のハンドヘルド溶接の新たなトレンド ― レーザーハンドヘルド溶接

レーザー溶接は、高エネルギー密度のレーザービームを熱源として用いる高効率かつ高精度な溶接方法ですが、ワークピースの加工精度が非常に高いことが求められます。位置ずれが生じたり、ワークピースの組み立て精度やビーム位置決め精度が要求を満たさない場合、溶接欠陥が発生し、レーザー溶接の技術的可能性が一定程度制限されることになります。

上記レーザー溶接技術の問題点を踏まえ、市場ではこれらの問題点に対応するため、溶接ヘッドに特殊な揺動振動モジュールを搭載することで実現される、二重ウェッジレーザー振動方式のレーザー溶接法が開発されました。揺動溶接技術の登場により、レーザー溶接の適用範囲が拡大し、大型ワークピースや溶接幅の広いワークピースに対しても、効率的かつ高精度なレーザー溶接が可能になりました。

ぐらつくハンドヘルド溶接ヘッド

携帯型レーザー溶接技術の利点

従来の溶接では、コリメートされたビームを単軸ガルバノメータで振動させてレーザー振動溶接を行い、集光ミラーで集束された光スポットが溶接ヘッドと連携してワークピースに対して相対的に移動し、一定の振幅、周波数、オフセットを持つ溶接部を形成する。

伝統的なスイング溶接

2軸検流計スイング溶接

最初の2つの振動溶接モードと比較して、ダブルウェッジミラー回転振動溶接では、コリメートミラーと集光ミラーの間に振動モジュールを設置することで、溶接ヘッドの移動時に集光スポットがらせん状の溶接シームを生成できます。集光焦点距離が同じ場合、ねじれ角が大きいほど振動振幅が大きくなり、ねじれ角が同じ場合、集光焦点距離が大きいほど振動振幅が大きくなります。ダブルウェッジ振動溶接は、溶接幅を広げると同時に、溶接成形性を向上させることができます。

携帯型レーザー溶接 vs 従来型電気溶接

以下の表は、手持ち式レーザー溶接が従来の溶接やレーザー溶接に比べてどのような利点があるかを理解するために使用します。

溶接業界の発展動向に基づき、市場ではハンドヘルドレーザー溶接用途に適した新世代の1000W溶接用連続ファイバーレーザーが開発されています。ハンドヘルドレーザー溶接に関するその他の応用事例については、次号をご覧ください。