자동차 제조에 사용되는 5대 주요 레이저 용접 기술
레이저 용접 기술은 높은 공정 효율성과 뛰어난 유연성을 자랑합니다. 자동차 제조 공정에서 차체 및 다양한 자동차 부품 용접에 적용 가능하며, 차체 전체 중량을 줄이고 차체 조립 정밀도를 향상시켜 경량 설계 및 안전 성능 강화에 대한 자동차 산업의 요구를 충족합니다. 또한, 자동차 제조 과정에서 조립 및 스탬핑 비용을 절감하고 차체 통합 수준을 높이는 데 기여합니다.
1. 레이저 자가 용접
레이저 용접 기술에서 레이저 자가 용접은 두 개 이상의 공작물을 용융 및 응고 과정을 통해 하나의 견고한 덩어리로 융합하여 유효한 용접을 달성하는 공정을 말합니다. 이 용접 방식은 용접 플럭스를 사용하지 않으므로 용접 비용을 절감할 수 있습니다. 실제 작동 과정에서 레이저 빔은 용접 부위의 표면 온도를 끓는점까지 빠르게 상승시키고, 금속이 기화되어 키홀을 형성합니다. 키홀은 금속 증기의 반동 압력이 용융 금속의 표면 장력 및 중력과 균형을 이룰 때 더 이상 깊어지지 않습니다. 안정적인 깊이의 키홀이 응고되어 닫히면서 레이저 심층 침투 용접이 완료됩니다. 현재 레이저 자가 용접은 자동차 제조 분야에서 맞춤 용접, 차체 조립 용접 및 다양한 부품 용접에 널리 사용되고 있습니다.
2. 레이저 와이어 충전 용접
레이저 용접 기술에서 레이저 와이어 충진 용접의 원리는 용접 부위에 특수 용접 필러 금속을 첨가하고, 레이저 빔에 의해 필러 금속이 녹아 용접부를 형성하는 것입니다. 기존의 와이어를 사용하지 않는 용접 방식과 비교했을 때, 레이저 와이어 충진 용접은 레이저 용접의 적용 범위를 넓히고, 비교적 낮은 출력으로 두꺼운 판재를 용접할 수 있으며, 우수한 용접 결과를 제공하는 등 여러 가지 장점이 있습니다. 레이저 와이어 충진 용접을 적용할 때는 필러 와이어와 모재 모두 용융되어야 한다는 점에 유의해야 합니다. 용융 과정에서 모재에 키홀이 생성되어 필러 와이어와 모재가 완전히 혼합되어 새로운 복합 용융 풀을 형성하게 됩니다. 이 복합 용융 풀은 원래의 필러 와이어 및 모재와는 상당히 다른 특성을 가지므로 모재 자체의 특정 성능 결함을 보완할 수 있습니다. 또한, 적절한 조성의 필러 와이어를 사용하면 용접부의 내마모성 및 내식성을 확보할 수 있습니다.
3. 레이저-아크 하이브리드 용접
레이저 용접 기술에서 레이저-아크 하이브리드 용접은 레이저 열원과 전기 아크를 결합하여 하나의 용융 풀에 함께 작용하게 함으로써 용접을 구현하는 방식입니다. 독일 아우디 차량 생산에서 이 레이저-아크 하이브리드 용접 공정은 가장 중요한 부품 중 하나인 알루미늄 차체 용접에 적용됩니다. 2세대 고급 모델인 아우디 A8 시리즈에 사용되는 이 알루미늄 차체는 충격 안전성과 비틀림 변형 저항성을 최적화하도록 설계되었습니다. 레이저-아크 하이브리드 용접으로 형성된 용접부는 이러한 설계 요구 사항을 모두 충족하며, 높은 인성, 뛰어난 강도 및 깊은 침투력을 보여줍니다. 고객의 높은 기대에 부응하기 위해 모든 제조 공정은 차량의 최고 품질을 보장하기 위해 세심하게 진행됩니다. 레이저 하이브리드 용접의 좁은 용접부는 미적 기준이 엄격한 작업물에 적합하여 차체 프레임 상단의 모서리 접합부를 플라스틱 스트립으로 채울 필요가 없습니다. 경량 차량 제조 분야에서는 앞서 언급한 모든 요구 사항과 특수 조건을 충족해야 하며, 알루미늄 차체 생산은 이러한 요구 사항에 대해 더욱 엄격한 기준을 요구합니다.
4. 레이저 원격 용접
고속 스캐닝 갈바노미터 헤드를 사용하는 레이저 원격 용접은 레이저 용접 기술의 한 분야로, 다양한 출력의 레이저 빔을 이용하여 부품을 장거리에서 가공 및 용접할 수 있게 해줍니다. 이러한 독보적인 기술적 장점 덕분에 현재 메르세데스-벤츠의 파노라마 선루프, 폭스바겐 및 아우디의 측면 패널 용접에 널리 적용되고 있습니다. 자동차 제조 분야에서 레이저 원격 용접을 적용함으로써 현재 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.
(1) 높은 위치 정확도와 빠른 용접 속도를 갖추고 있어 자동차 기업의 생산 요구 사항을 충족합니다.
(2) 다양한 구조적 강도 요구 사항에 맞는 용접 및 맞춤형 용접 접합 형상.
레이저 원격 용접은 재료 및 장비에 대한 요구 조건이 높습니다. 두꺼운 부품을 용접할 때 용접 침투 깊이를 줄일 수 없어 용접부의 전단 강도가 낮아지는 문제가 있습니다.
5. 레이저 브레이징
레이저 용접 기술의 한 분야인 레이저 브레이징 기술은 미려한 마감, 탁월한 밀폐성, 그리고 높은 용접 강도라는 장점을 자랑합니다. 레이저 브레이징 장비는 일반적으로 로봇 팔에 브레이징 가공 헤드가 통합된 형태로 구성됩니다. 레이저 빔은 판금 접합부에 집중되어 브레이징 와이어(예: 구리-실리콘 브레이징 와이어)를 녹여 부품을 접합합니다. 이 가공 방식의 성공은 용접 접합부에 버금가는 높은 접합 강도와 미려한 용접 외관에 있습니다. 레이저 브레이징으로 형성된 용접부는 높은 밀폐성과 매끄럽고 깨끗한 마감으로 유명하며, 따라서 브레이징된 제품은 재작업이 거의 필요하지 않습니다. 예를 들어, 자동차 차체는 세척 후 바로 도색할 수 있습니다.
자동차 제조 산업의 경우, 이들 각각은레이저 용접 기술용접 기술은 고유한 응용 가치를 지닙니다. 자동차의 각 부품에 적합한 용접 방법을 선택함으로써 전반적인 제조 품질을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 자동차 기업의 용접 비용 및 효율성 요구 사항도 충족할 수 있습니다.
게시 시간: 2026년 1월 26일
