레이저 용접 시 틈새 메우기
부품 공차를 보정하고 용접 공정을 안정적으로 유지
양산 공정에서는 정밀한 레이저 공정이 실제 부품과 만나게 됩니다. 접합 간극, 부품 공차, 클램핑 편차 또는 변화하는 용접선 형상 등으로 인해 부품이 이상적으로 밀착되지 않을 수 있습니다. 바로 이때 레이저 용접 공정이 실제로 얼마나 안정적인지가 결정됩니다.
간극 보정 기능이 적용된 레이저 용접에서는 실제 접합 상황을 인식하고 평가하여 공정 제어에 활용합니다. 용도에 따라 용접선 유도, 경로 보정, 적응형 공정 파라미터 또는 용가선이 서로 다른 간극 치수를 보정하는 데 기여할 수 있습니다.
이를 통해 부품이 완벽하게 준비되지 않았거나 공정 진행 중 공차가 변동하더라도 용접 이음매의 품질은 안정적으로 유지됩니다.
레이저 용접에서 틈 메우기가 왜 중요한가요?
레이저 용접은 높은 에너지 밀도와 정밀한 열 투입을 특징으로 합니다. 이를 통해 높은 용접 속도, 좁은 용접 이음매, 그리고 작은 열영향부를 구현할 수 있습니다. 동시에 이 공정은 접합 간극 및 위치 편차에 민감하게 반응합니다.
이음새 간극이 감지되지 않거나 공정상 안정적으로 보정되지 않으면, 불완전한 접합, 용입 결함, 스플래터, 기공, 용접 이음새 어긋남 또는 재가공이 발생할 수 있습니다. 이는 특히 얇은 판금, 알루미늄 부품, 차체 구조물, 배터리 하우징 및 복잡한 조립체에서 매우 심각한 문제가 됩니다.
적응형 틈새 보정 기능은 공정 허용 범위를 확대하고, 자동화 생산 라인에서 재현 가능한 결과를 지원합니다.
실제 접합 상황을 파악하고 공정을 조정한다
결정적인 요소는 프로그래밍된 경로뿐만 아니라, 부품상의 용접선과 틈의 실제 위치입니다. 실제 접합 상황을 파악하여 이를 바탕으로 레이저 경로, 이송 속도, 초점 위치, 레이저 출력 또는 기타 공정 매개변수를 정밀하게 조정합니다.
추가 재료가 필요한 경우, 용접 와이어를 사용하여 틈을 메우고 용접 부피를 늘릴 수 있습니다. 이때 적응형 와이어 공급 장치가 필요에 맞는 재료 투입을 지원합니다.
그 결과, 양산 과정에서 더 안정적인 용접 이음매, 재작업 감소 및 공정 안정성 향상을 달성할 수 있습니다.
보조 와이어를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 틈 메우기
부품, 재료 및 이음새 간격에 따라 레이저 용접 공정은 첨가 와이어를 사용하거나 사용하지 않는 방식으로 설계될 수 있습니다.
이음새 간격이 좁은 경우, 실제 간격 폭을 카메라를 통해 측정하여 지능적이고 적응형 공정 제어에 활용합니다. 2D 워블 방식에서는 레이저 빔이 이음 부위를 오가며 동시에 용접선을 따라 전진합니다. 이를 통해 이격부 가장자리의 재료를 선택적으로 용융시켜, 보충 와이어 없이도 용접 이음매가 안정적으로 형성될 수 있도록 합니다. 이러한 최적화된 빔 움직임은 공정 범위를 확장하며, 레이저 용접 시 빔 셰이핑을 위한 중요한 요소입니다.
이음새 간격이 크거나 변동하는 경우, 용접 와이어를 통해 이음 영역에 추가 재료를 공급합니다. 이를 통해 이음새 간격을 보정하고, 용접 이음 부피를 늘리며, 더 넓은 공정 범위를 실현할 수 있습니다.
간극 메우기의 대표적인 용도
간극 보정은 높은 품질 요구 사항이 실제 부품 공차와 맞물릴 때 특히 중요합니다. 여기에는 차체 부품, 배터리 하우징, 알루미늄 구조물, 행온 부품, 경량화 부품 및 양산 과정의 복잡한 어셈블리가 포함됩니다.
특히 전기 모빌리티 및 자동차 경량화 분야에서 적응형 틈새 보정은 제조 공차를 더 효과적으로 제어하고 견고한 레이저 용접 공정을 구현하는 데 도움이 됩니다.
추가 정보
용접 작업에 따라 광학 용접선 탐지 및 용접선 안내 부터 적응형 공정 제어, 그리고 용가선을 사용하는 레이저 용접에 이르기까지 다양한 Precitec 솔루션이 적용됩니다.
WeldMaster Wire Select – 보충 와이어가 필요한 응용 분야를 위해 광학 용접선 추적 기능과 적응형 와이어 공급 기능을 결합합니다.
WeldMaster 시스템 – 이음매 안내, 공정 제어 및 자동화된 레이저 용접 공정을 지원합니다.
ScanWelder – 정밀한 빔 가이드를 통해 빠르고 유연한 원격 레이저 용접을 가능하게 합니다.
ScanMaster Plus – 스캐너 가공을 정밀한 빔 안내 및 AI 기반 분석과 결합합니다.