レーザー溶接

レーザー溶接について

概要

レーザー溶接は、レーザー光のエネルギーを活用した高度な溶接技術であり、英語では"Laser beam welding"と呼ばれています。この技術は、非常に高いエネルギー密度を持つレーザービームを利用することで、通常の溶接方法では実現が難しい精密な作業が可能になります。特に、薄い材料や複雑な形状の接合において、優れた性能を発揮します。

特徴

レーザー溶接の最大の特長は、その高いエネルギー密度と制御のしやすさです。光ビームによって透過や反射が可能であるため、材料に合わせた適切なエネルギーを供給でき、極小の溶接も実現できます。また、入熱量が少ないため、ステンレス鋼などの熱に敏感な材料でも変形が引き起こされにくく、深い溶け込みを得ることができるのです。さらに、高融点の材料の溶接にも適しており、広範な用途に対応可能ですが、材料の表面での反射に留意する必要があります。これは、電子ビーム溶接とは異なり、シールドガスを使用することで大気中でも作業ができることが大きな利点です。

溶接方法

レーザー溶接のプロセスは、まず発振器から発振されたレーザー光が光路を通じて伝送され、集光レンズにより適切なサイズに絞り込まれます。その後、材料の溶接部分に照射されます。この過程では、材料の酸化を防ぐためにシールドガス（アルゴン、ヘリウム、窒素など）が溶接金属部に供給されます。さらに、駆動系が移動することで、溶接が進行します。一般的には、溶接する材料はジグを使ってテーブルに固定されていますが、特定の溶接形状によっては専用のジグが必要となることがあります。

使用するレーザーの種類

レーザー溶接で使用されるレーザーには、気体レーザー、固体レーザー、半導体レーザー、液体レーザーの4つのタイプが存在します。その中でも、特に炭酸ガスレーザーとYAGレーザーが実用化され、多くの業界で利用されています。これらのレーザーは、それぞれ異なる特性を持ち、用途に応じて使い分けられています。

まとめ

レーザー溶接は、精密で高度な接合技術として、多岐にわたる材料に対応できるため、製造業をはじめとするさまざまな分野で広く使用されています。特に、特殊な材料や高度な求められる用途に対して、その性能を最大限に発揮します。今後もさらに進化し、より多くの分野での応用が期待されています。

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