보석 산업에서 레이저 용접의 장점

보석 산업에서 레이저 용접의 장점

레이저 용접레이저 용접은 높은 용접 강도와 빠른 속도, 그리고 낮은 불량률을 제공하여 현대 제조 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 보석 산업에서는 기존 용접 기술에 비해 레이저 용접이 상당한 이점을 제공합니다.

1. 고속, 고강도, 낮은 변형률 – 용접 후 교정이나 세척이 필요 없음
주된 이유보석 제조업체레이저 용접이 널리 채택되는 이유는 빠른 용접 속도와 최소한의 변형으로 용접 후 교정 및 세척 작업이 필요 없기 때문입니다. 레이저 용접은 기존의 화염 용접보다 빠르지만, 작업자가 일반적으로 손이나 고정 장치를 사용하여 공작물을 고정하고 한 번에 한 개씩 용접해야 합니다. 보석용 레이저 용접 작업대는 대부분 소형이어서 대량 생산이 어렵기 때문에 용접 시간이 다소 늘어날 수 있습니다. 그러나 용접 후 세척 작업이 줄어들기 때문에 용접 시간 증가를 상쇄합니다. 레이저 용접은 불활성 가스 분위기에서 수행할 수 있어 제품에 화염 자국이 남지 않습니다. 따라서 플럭스가 필요 없고 용접 후 산세척도 필요하지 않습니다. 종합적으로 레이저 용접은 생산 효율을 높여줍니다.

2. 정밀 부품 용접에 적합하여 가공물의 품질을 보장합니다.
레이저 빔은 매우 작은 지점으로 초점을 맞추고 정밀하게 위치시킬 수 있기 때문에 대량 자동화 생산에 이상적입니다. 이는 생산 효율을 크게 향상시키고, 열영향부를 최소화하며, 용접 부위를 오염 물질 없이 깨끗하게 유지하여 용접 품질을 현저히 높이고 불량률을 줄입니다. 예를 들어, 질량 기준으로 금 58%, 은 2%로 구성된 14K 합금 주얼리를 화염 용접할 경우, 은이 열처리되어 전체 경도가 약 HV 145에서 거의 절반으로 감소합니다. 허리 높이에서 바닥에 떨어뜨리면 찌그러질 수 있습니다. 저출력 고속 레이저 용접을 사용하면 열이 집중되어 공작물이 열처리되지 않으므로 강도를 유지할 수 있습니다.

3. 높은 조립 정밀도로 새로운 보석 생산 공정 개발에 도움이 됩니다.
소개레이저 용접레이저 용접은 주얼리 산업에 혁신을 가져왔습니다. 기존의 주얼리 디자인 사고방식을 바꿔놓은 이 기술은, 과거에는 전통적인 용접 방식으로는 구현하기 어려웠던 특수 구조를 제작할 수 있게 해 줍니다. 레이저 용접은 매우 좁은 영역에서도 작업이 가능하기 때문에 서로 다른 종류의 합금 소재를 접합하는 것이 용이합니다. 따라서 두 소재 사이의 색상이나 구조가 섞이지 않고 급격하게 변화하는 것도 가능합니다. 레이저 용접은 작업 영역이 좁기 때문에 기존 용접 방식과 비교하여 젖음성, 접합부 견고성, 열영향부의 결정립 크기 등에서 차이를 보입니다.

4. 일관성과 안정성이 우수합니다.
일반적으로 용접봉이나 플럭스는 필요하지 않습니다. 공작물을 부분적으로 녹여 직접 용접할 수 있습니다.

5. 부품 수리 작업을 간소화합니다.
예를 들어, 보석 주변의 금속을 수리하고, 주조 구멍을 제거하고, 경첩, 고리, 잠금장치 및 세팅과 같은 복잡하고 열에 민감한 부품에서 0.2mm만큼 가까운 영역을 용접하는 것 등이 있습니다.

6. 환경 오염이 없습니다.
레이저 용접 과정에서는 납땜이나 용제가 사용되지 않으며, 화학 세척제도 필요하지 않으므로 폐기물 처리 문제가 발생하지 않습니다.

7. 귀금속 재료를 절약합니다.
기존 용접 방식은 일반적으로 약 0.2mm 두께의 금속을 필요로 하는 반면, 레이저 용접은 이를 0.1mm까지 줄일 수 있습니다. 이는 주얼리 제품의 무게를 약 35~40% 감소시켜 주는데, 특히 전기도금 제품에 매우 중요한 이점입니다. 레이저 용접은 귀금속뿐만 아니라 납땜 재료도 절약해 주며, 여러 번 용접할 경우에도 서로 다른 종류의 납땜 재료를 사용할 필요가 없습니다.

8. 특징
보석 제조에 일반적으로 사용되는 레이저 용접기는 저출력이며 안전성이 높고 크기가 작으며 이동이 편리하여 작업자가 앉은 자세로 편안하게 작업할 수 있습니다.
일반적인 보석용 레이저 용접기는 대부분의 금속 및 합금을 빠르고 안정적이며 정확하게 용접할 수 있지만, 효율성은 대상 재료의 특성에 크게 좌우됩니다. 하나 이상의 레이저 펄스(일반적으로 각 펄스는 1~20ms 지속)를 사용하여 시각적 제어 하에 연속적인 주조 조립 또는 수리를 수행할 수 있습니다. 십자선이 있는 입체 현미경을 사용하면 용접 지점을 정밀하게 배치하고 시야 내에서 공작물을 미세하게 조정할 수 있습니다. 작업 환경은 일반적으로 대기압이며, 작업 영역에 공기 또는 불활성 가스를 주입하면 냉각 효과가 있으며, 불활성 가스는 합금 용접 품질을 향상시키는 데에도 도움이 됩니다.

9. 합금 재료가 레이저 용접 효과에 미치는 영향
합금 재료마다 레이저 용접 효과가 다릅니다. 레이저 용접기의 제어 매개변수가 동일하고 용접 펄스당 전달되는 열량이 같더라도, 합금 재료 표면에서 흡수되는 열(반사되는 열이 아닌)의 비율 차이로 인해 펄스당 용융 효과가 달라집니다. 구체적인 영향 요인으로는 상온에서 융점까지의 열용량, 융점, 융해 잠열, 열전도율 등이 있습니다. 재료마다 열전도율, 융점, 결정화 잠열이 다르기 때문에 이러한 요인들이 복합적으로 작용하여 효과적인 용접에 필요한 에너지에 큰 영향을 미칩니다. 성공적인 용접을 위해서는 표면의 충분한 열 흡수가 필수적입니다.