真鍮は レーザー溶接？

はい。合金の種類が特定され、反射率、亜鉛の蒸発、接合部の密着性、遮蔽、抽出、および必要な溶接検査がプロセスによって制御されている場合、真鍮はレーザー溶接が可能です。亜鉛含有量が多い、または鉛を含むグレードの場合は、より慎重な評価が必要です。

1064nmファイバーレーザーは、特定の真鍮用途の溶接に使用できますが、冷えた真鍮は近赤外線エネルギーの吸収率が低く、溶融後に結合状態が急速に変化する可能性があります。試験片を用いて、光源の適合性、ビームの動き、焦点、速度、および内部溶接品質を確認する必要があります。

515nm付近の緑色の波長は、従来の近赤外光よりも銅を多く含む材料に効率的に吸収されるため、プロセスの開始と安定性が向上する可能性があります。ただし、すべての接合において必ずしも優れているわけではなく、出力、ビーム形状、厚さ、速度、製造コストなども考慮する必要があります。

亜鉛は、銅を豊富に含むマトリックスが完全に溶融する前に蒸発することがあります。溶融池が固化する際にその蒸気が閉じ込められると、気孔が生じます。接合部の形状、キーホールの安定性、移動速度、焦点、ランプダウン、蒸気の放出など、すべてが結果に影響を与えます。

考えられる原因としては、亜鉛の損失、鉛やその他の合金添加物、熱応力、過剰な拘束、不安定な溶融流動、および好ましくない凝固経路などが挙げられます。パラメータを変更する前に、合金の種類を確認し、亀裂の位置を検査してください。

ほとんどの溶融溶接試験では、アルゴンなどの不活性ガスによるシールドが用いられ、特定のプロセスではヘリウムや混合ガスが検討される。適切なガスの種類と流量は、ノズル設計、アクセス性、合金の種類、溶接速度、および要求される表面状態によって異なる。

すべての接合部に充填材が必要なわけではありません。ワイヤは、制御された隙間を埋めたり、見た目を整える継ぎ目を成形したり、溶接部の化学組成を調整したりするのに役立ちます。充填材の合金、希釈率、および接合部の特性は、用途に応じて検証する必要があります。

異種金属である真鍮とステンレス鋼のレーザー溶接は技術的に可能であり、パルスレーザー接合に関する研究も発表されている。吸収率、熱伝導率、溶融挙動、金属間化合物の形成などが異なるため、ビームの位置と試験が特に重要となる。

普遍的な出力値はありません。必要な出力は、合金の種類、亜鉛含有量、波長、パルス形式、ビームプロファイル、スポットサイズ、厚さ、接合部、速度、および貫通対象によって異なります。サンプルをテストするまでは、個別の出力推奨値は不完全なものとして扱ってください。

亜鉛を含む金属を加熱すると、金属ヒューム熱の原因となる酸化亜鉛ヒュームが発生する可能性があります。合金の種類を特定し、局所排気装置を用いてヒュームを捕集し、作業員の曝露状況を評価し、該当する労働衛生およびレーザー安全に関する要件に従ってください。

精密な溶融継ぎ目、低歪み、または自動化がプロセス開発と安全要件に見合う場合は、レーザー溶接を選択してください。完全な母材溶融を必要としない装飾部品、高亜鉛部品、または隙間に敏感な部品には、ろう付けの方が適している場合があります。

合金とコーティングを確認し、合格基準を定義し、文書化されたパラメータ範囲を作成し、代表的な試験片を切り出し、実際の部品に必要な機械的試験、漏れ試験、または非破壊試験を完了します。