銅の溶接にはコレっ！

こんなお悩みを『ハイブリッドヘッド OPTICEL HVシリーズ』で解決！！

〇 銅をろう付けしているが、接合強度が不安、また歩留まりが悪くて困っている・・・
〇 銅をリベット接合しているが、部品の管理が大変・・・
〇 銅の溶接をファイバーレーザで試したが、溶接品質が悪くて・・・

今回は、これらのお悩みを解決できるレーザックス社製ハイブリッドヘッド「OPTICEL HVシリーズ」をご紹介します！

ハイブリッドヘッドって何？レーザックス社製ハイブリッドヘッドの特徴は？

　ハイブリッドヘッドは、下図のようにブルーレーザ（またはグリーンレーザ）とファイバーレーザ（IR）を接続し、それぞれのレーザ光を重畳できる光学系ユニットです。

　ハイブリッドヘッドの特徴として、

　　■ 軽量、コンパクト
　　■ カスタマイズ対応可能
　　■ 各社発振器メーカと接続実績あり
　　■ レーザックス社製ファイバーレーザ用加工ヘッドをお持ち
　　　のお客様は既存ファイバーレーザを使って、
　　　ハイブリッド仕様にシステムアップ可能 ※1
　　■ 安心の国内サポート！故障や困ったときのサポートは
　　　早くて便利な国産メーカー！


※1: 当社製ファイバーレーザ用加工ヘッドにブルーレーザ用の光学系の取付が可能です。ただし、既存ファイバーレーザのコア径や加工ヘッドのレンズ仕様によっては、仕様変更が必要となりますので、ご了承ください。また、別途ブルーレーザ発振器も必要です。

ハイブリッドヘッドを使って、どうして銅の溶接ができるの？

　レーザ光を材料に照射すると、材料の表面でレーザ光が吸収され、熱へと変換され材料を溶かすことができます。そのため、レーザ光が材料に吸収されない限り、材料を溶かすことができません。
　下記の表から分かるようにファイバーレーザは銅に対する吸収率が約4%と低いため、高エネルギー密度のレーザを照射しなければ、銅を溶かすことができません。しかしながら、高エネルギー密度のレーザを照射してしまうと、スパッタやブローホールが多く発生してしまいます。そのため、現状ファイバーレーザで銅を溶接することは非常に難しいと言われています。
　一方、ブルーレーザの吸収率は45%ほどであるため、ファイバーレーザと比較し吸収率は10倍ほどになります。吸収率が非常に高いため、ブルーレーザは効率的に銅に熱を加えることができます。


　現状、ブルーレーザは銅を深く溶接するための十分なエネルギー密度を得ることができません。そこで、ブルーレーザを予熱・後熱用として、ファイバーレーザと同時利用することで、ファイバーレーザの銅への吸収を高めることができ、また溶融池を安定させることができます。その結果、銅溶接の懸念点であるスパッタやブ ローホールの改善の効果が期待できます。

ハイブリッドヘッドによる銅溶接のメリット

　■ リベット接合と比較して部品点数を少なくでき、軽量化！
　　⇒継手形状も自由度が増し、設計がしやすくなります。
　■ スパッタやブローホール等の溶接品質が改善され、接合強度ＵＰ！
　■ 入熱コントロールがしやすいため、微細な溶接も得意！
　■ 溶接ビードがきれいに仕上がるため、後工程が楽に！

ハイブリッドヘッドを使って、実際に銅の溶接を行ってみました！

■ リチウムイオン電池のバスバー溶接を想定した重ね非貫通溶接

　材質：銅 C1020　／　厚さ上: t=0.5㎜　下: t=1.5㎜



■ 電気自動車のモータに使用される銅製のヘアピン端子の溶接

　材質：純銅　／　厚さ: t=1.5㎜×2個



現在、レーザックスではブルーレーザ発振器を導入し、今後、加工試験対応が出来る様に準備をしています。銅の溶接でお困りな方はぜひ当社までお問い合わせください。



◆◆◆レーザックスは産業用レーザ向け光学ツールの設計・販売も行なっております。◆◆◆