보석 및 액세서리 분야에서 레이저 용접기의 활용

보석 및 액세서리 분야에서 레이저 용접기의 활용

보석 용접기에는 일반적으로 두 가지 유형이 있습니다.레이저 보석 용접기화염 용접기는 보석 용접에 적합하지 않습니다. 화염 용접은 모재에 응력이나 변형을 유발할 수 있는 국부적인 가열 공정이므로 보석 용접에는 적합하지 않습니다.
보석 용접기는 보석 및 유사 제품 제작에 특화된 레이저 용접기입니다.

보석 레이저 용접기의 작동 원리

금속이 레이저에 노출되면 표면에서 일련의 변화가 일어납니다. 표면은 레이저에 의해 가열되고 열을 빠르게 내부로 전달합니다. 특정 레이저 출력 밀도에서 표면이 녹고, 높은 출력 밀도에서는 녹은 금속의 일부가 순간적으로 기화되어 공작물 표면에 용융된 금속 덩어리를 형성합니다. 용접 과정에서 공작물이 레이저에 대해 움직이면 용융된 금속은 특정 각도로 가속됩니다. 열 전달로 인해 액체 금속의 온도가 급격히 떨어지고, 액체 금속은 응고되어 용접 이음매를 형성합니다.
주얼리 레이저 용접기의 주요 매개변수인 펄스 에너지와 펄스 폭은 조절 가능합니다. 펄스 에너지는 용융량에 영향을 미치고, 펄스 폭은 용접 깊이에 영향을 미칩니다. 또한, 외부 광경로 조절식 빔 확장기를 통해 초점 광점을 조정하여 용접 스폿 크기를 조절할 수 있습니다. 다른 용접 공정과 비교했을 때, 레이저 용접은 다양한 재료 용접에 탁월한 성능을 제공하며, 용접 부품의 열 변형을 최소화하고 높은 접합 품질을 자랑합니다.

장비 특징

당사에서 개발 및 제조한 금속 주얼리 레이저 용접기는 내식성, 내열성이 뛰어나고 광전 변환 효율이 높은 세라믹 집속관을 채택했습니다. 집속관과 제논 램프는 800만 회 이상의 수명을 자랑합니다. 보호 가스 분사는 산화나 변색 없이 미려한 용접 품질을 보장합니다. 본 기계는 안정적인 성능으로 24시간 연중무휴 연속 가동이 가능합니다.
레이저 용접은 국부적인 소규모 가열이라는 장점을 가지고 있어 보석, 배터리, 휴대폰 부품 등 다양한 산업 분야에 널리 적용됩니다.

장점주얼리 산업에서의 레이저 용접

레이저 용접은 높은 용접 강도, 빠른 속도, 낮은 불량률 등의 특징을 갖고 있어 현대 제조 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 주얼리 생산에 있어서는 기존 용접 기술에 비해 뚜렷한 장점을 제공합니다.
1. 빠른 속도, 높은 강도, 최소한의 변형, 용접 후 교정 및 세척 불필요 주얼리 제조업체들이 레이저 용접을 채택하는 주된 이유는 빠른 속도와 최소한의 변형으로 용접 후 교정 및 세척이 필요 없기 때문입니다. 레이저 용접은 기존의 화염 용접보다 빠르지만, 작업자는 일반적으로 공작물을 손으로 잡거나 고정 장치를 사용하여 한 번에 하나씩 용접합니다. 대부분의 주얼리 레이저 용접 작업 공간은 협소하여 배치 처리 용량이 제한되고 용접 시간이 다소 길어집니다. 그러나 세척 시간 절약으로 이러한 단점을 충분히 상쇄합니다. 레이저 용접은 불활성 가스 보호 하에서 수행할 수 있어 제품에 화염 자국이 남지 않으므로 용접 중 플럭스 사용 및 용접 후 산세척이 필요 없습니다. 전반적으로 레이저 용접은 생산 효율성을 높여줍니다.

2. 정밀 가공물에 적합하여 일관된 품질을 보장합니다.

레이저 빔은 정밀한 위치 지정을 위해 미세한 점으로 집중될 수 있어 대량 자동화 생산에 이상적입니다. 이는 효율성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 열영향부를 최소화하고 오염 없는 용접을 보장하여 용접 품질을 대폭 높이고 불량률을 줄입니다. 예를 들어, 화염 용접으로 용접된 14K 합금 주얼리(금 58%, 은 2%)는 은의 열화 현상으로 인해 전체 경도가 Hv=145에서 약 절반으로 감소할 수 있으며, 허리 높이에서 떨어뜨리면 찌그러짐이 발생할 수 있습니다. 반면, 저출력 고속 레이저 용접은 열을 집중시켜 공작물의 열화를 방지하고 구조적 강도를 유지합니다.

3. 높은 조립 정밀도로 혁신적인 주얼리 생산 공정 구현 레이저 용접 기술의 도입은 주얼리 디자인의 전통적인 사고방식을 혁신적으로 변화시켰습니다. 기존 용접 방식으로는 구현하기 어렵거나 품질 기준을 충족하지 못했던 특수 구조의 주얼리 제작이 가능해졌습니다. 레이저 용접은 좁은 영역에서 작업하기 때문에 서로 다른 합금 소재를 혼합 없이 용접할 수 있어 부품 간의 색상이나 구조적 변화를 더욱 명확하게 표현할 수 있습니다. 이러한 좁은 작업 영역은 습윤성, 접합부 견고성, 열영향부의 결정립 크기 측면에서 기존 용접 방식과 차별화되는 특징입니다.

4. 탁월한 일관성과 안정성

레이저 용접은 일반적으로 용접봉이나 플럭스 없이 공작물의 일부를 녹여 직접 용접하는 방식입니다.

5. 공작물 수리를 간소화합니다

이 장비는 보석 주변의 금속을 수리하고, 주조물의 구멍을 제거하며, 복잡하고 열에 민감한 부품(예: 경첩, 고리, 잠금장치 및 세팅)에서 0.2mm만큼 가까운 영역을 용접할 수 있습니다.

6. 환경친화적

레이저 용접에는 납땜, 플럭스 또는 화학 세척제가 필요하지 않으므로 폐기물 처리 문제가 발생하지 않습니다.

7. 금속 재료를 절약합니다

기존 용접 방식은 최소 0.2mm의 금속 두께가 필요하지만, 레이저 용접은 이를 0.1mm로 줄여 주얼리 무게를 35~40%까지 감소시킵니다. 이는 특히 전기도금 제품에 매우 중요한 장점입니다. 레이저 용접은 귀금속과 납땜 재료를 절약하고, 여러 번의 용접 과정에서 다양한 종류의 납땜 재료를 사용할 필요성을 없애줍니다.

8. 주요 기계 특징

업계에서 흔히 사용되는 주얼리 레이저 용접기는 저출력으로 높은 안전성을 보장합니다. 또한, 컴팩트하고 휴대 가능한 디자인으로 작업자가 편안하게 앉은 자세로 작업할 수 있습니다.
일반적인 보석 레이저 용접기레이저 용접은 대부분의 금속 및 합금을 빠르고 안정적이며 정확하게 용접할 수 있지만, 효율성은 대상 재료의 특성에 크게 좌우됩니다. 연속 조립이나 주조 수리는 시각적 제어 하에 하나 이상의 레이저 펄스를 사용하여 완료할 수 있으며, 각 펄스는 1~20ms 동안 지속됩니다. 입체 현미경과 십자선 정렬을 통해 용접 영역을 정밀하게 위치시킬 수 있으며, 시야 내에서 공작물의 위치를 ​​미세하게 조정할 수 있습니다. 용접은 일반적으로 대기압 조건에서 수행되지만, 작업 영역에 공기 또는 불활성 가스를 주입하면 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 불활성 가스를 사용하면 합금 용접 품질이 더욱 향상됩니다.

9. 합금 재료가 레이저 용접 성능에 미치는 영향
합금 재료에 따라 레이저 용접 결과가 달라집니다. 동일한 장비 매개변수와 펄스 열 입력 조건에서도 합금 표면이 흡수하는 열에너지(반사되는 열에너지 대비)의 비율 차이로 인해 펄스당 용융 효과가 달라집니다. 주요 영향 요인으로는 열용량(상온에서 융점까지), 융점, 융해 잠열, 열전도율 등이 있습니다. 이러한 물성의 재료별 차이는 효과적인 용접에 필요한 에너지에 상당한 영향을 미치며, 성공적인 용접을 위해서는 표면의 충분한 열 흡수가 필수적입니다.

 


게시 시간: 2025년 11월 24일