레이저 용접은 철강 구조물에 혁명을 일으킬 것입니다

에너지 및 자원 효율성이 점점 더 중요 해지고 있기 때문에 독일의 Fraunhofer Materials and Beam Technology (Fraunhofer IWS)는 파트너와 함께 프로세스 기술 솔루션을 구성 할뿐만 아니라 기존 철강 건설에 대한 대안을 개발하고 있습니다. 하드웨어 및 레이저 안전의 기초를 형성합니다. 이 솔루션은 고강도 재료의 부드러운 처리를 용이하게하고 에너지 소비와 비용을 크게 줄이며 처리 속도를 증가시킵니다. 기존의 결합 프로세스와 비교하여, 구성 요소에 필요한 에너지 입력은 최대 80%까지 줄일 수 있습니다. 또한, 새로운 프로세스에 의해 만든 부품은 후속 처리 중에 간직 할 필요가 없습니다.

많은 기술 구조는 어떤 형태의 철강 건축을 사용합니다. 컨테이너 선, 철도 차량, 다리 또는 풍력 터빈 타워이든,이 구조물에는 수백 미터의 용접이 있습니다. 과거에,이 용접의 대부분은 금속 활성 가스 용접 또는 침수 아크 용접과 같은 기존 공정을 사용했습니다. 그러나 아크 강도가 낮기 때문에 소산 된 대부분의 에너지는 용접 공정에서 사용되지 않지만 열 형태의 구성 요소로 손실됩니다.

weld 후 처리에 필요한 에너지는 종종 용접 공정 자체에 필요한 에너지와 유사합니다. 이와 관련하여 Fraunhofer IWS의 레이저 빔 용접 그룹 책임자 인 Dirk Dittrich 박사는이 에너지 집약적 인 과정이 재료에 심각한 열 손상을 일으킬 수 있고 그 후 부품만으로도 심각한 변형을 유발할 수 있다고 강조합니다. 비용이 많이 드는 교정 프로세스로 복원됩니다.

강력한 레이저 용접 공정

Dr. Dittrich와 Partners가 이끄는 연구원 팀은 프로젝트의 일환으로 에너지 효율적인 대안을 개발했습니다. 레이저 멀티 패스 좁은 갭 용접 (레이저 MPNG)은 상업적으로 이용 가능한 고출력 레이저를 사용하고 층의 수가 감소하고 용접 수의 수가 상당히 감소되어 기존 방법과 차별화됩니다.

구성 요소에 따라 필러 재료 소비와 비교하여 용접 중에 에너지 소비를 최대 80%까지 줄일 수 있습니다. Dittrich 박사가 말했다. 결과적 으로이 프로세스는 생산 시간과 비용을 줄이고 고강도 강철을 처리하며 저탄소 생산을 달성 할 수 있습니다. 독일과 전 세계가 앞으로도 여전히 많은 양의 강철이 필요하다는 점을 감안할 때,이 과정은 이점이 매우 보일 것입니다.

레이저 빔의 높은 강도는 에너지 입력이 용접 지점에 고도로 집중되도록 보장하기 때문에 구성 요소의 주변 영역은 비교적 시원하게 유지됩니다. 용접 시간은 50-70%감소합니다. 새로운 공정은 또한 기존 용접 공정에서 V 자형 이음새와 비교하여 용접 품질과 거의 평행 한 가장자리가있는 용접 품질 측면에서도 똑같이 우수합니다. 스틸 구조 공정에서 레이저 용접이 사용되면 독일 중형 회사의 독특한 판매 지점이되어 국제 경쟁에서 시장 위치를 ​​통합 할 것입니다.

연구팀은 비용 효율적인 응용 프로그램과 자원 효율적인 생산 공정으로 인해 철강 건설에 혁명을 일으킬 효율적인 용접 기술을 업계에 제공하고 있습니다.

Fraunhofer IWS의 연구원들은 실내 크레인 구성 요소의 실질적인 예를 사용하여 새로 개발 된 성능을 보여줍니다. 특수 시스템 기술과 통합 빔 보호를 사용하여 새로운 용접 기술을 배포합니다. 실험 설계에 따르면, 실내 크레인의 4 미터 길이의 직사각형 프로파일은 기존 생산 구성 요소의 설계 및 제조 요구 사항을 충족합니다. 일반적인 응용 용접 : 30mm 보드의 엉덩이 조인트 및 완전히 연결된 T- 조인트 (15mm)를 생성합니다.

1M 용접의 경우, 30mm 플레이트 두께의 비용은 후속 교정 공정을 포함하여 침수 된 아크 용접에 비해 50% 감소 될 수 있습니다. 20mm 미만의 시트 두께의 경우, 잠재적 비용 절감은 금속 활성 가스 용접 공정에 비해 80%까지 높을 수 있습니다. 대기업의 경우 용접 필러 재료만으로도 연간 € 100,000 이상을 절약 할 수 있습니다. 또한, 사용 된 레이저 소스는 고효율 (약 50%)과 우수한 공정 효율 (80% 에너지 소비 감소)으로 인해 에너지 비용 상승을 방지 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 실제 적용 가능성이라는 증거 로이 방법은 이제 다른 응용 프로그램으로 확장 될 수 있습니다.