薄板および3C部品に最適なモードの選択：QCW対連続波レーザー溶接
レーザー溶接ヘッドを比較検討しているバイヤーは、常に同じ質問をしています。QCWモードか、連続波モードか？答えは、どちらのモードが技術的に優れているかというよりも、接合部が何を耐えなければならないかにかかっています。このガイドでは、実用的な違いと、当社のエンジニアが適用する決定ルールを説明します。
QCWモードの実際の動作
QCWは準連続波（Quasi-Continuous Wave）の略です。レーザーは平坦で途切れのないビームを放射するのではなく、制御されたデューティサイクルで短い高エネルギーパルスを供給します。商業的に重要な違いは、ピークパワーと平均パワーです。QCWソースは各パルスで高いピークパワーに達することができますが、それが供給する平均パワーは低く抑えられます。これにより、非常に短時間で深いキーホールが形成され、次のパルスが来る前に溶融プールが冷却されます。
結果として、熱入力が制御されます。部品はパルス間にエネルギーを吸収しないため、歪みや熱影響部が小さく抑えられます。スポット溶接、短いシーム溶接、熱に敏感な部品の近くの接合部では、これが通常、プロセスを決定する要因となります。
連続波が依然として優位な場合
連続波出力は、シャッターが開いている限り、安定したエネルギーを供給します。これは、より厚いセクション、長い直線シーム、または溶融プールを開いたまま流動させる必要がある深い浸透溶接で、速度と一貫した浸透が必要な場合に適切な選択です。CWは、パルスオーバーラップパターンを管理する必要がないため、厚い材料でもより滑らかなビード表面が得られます。
トレードオフは熱です。CWプロセスは単位時間あたりに部品に far more エネルギーを投入するため、治具は歪みを管理する必要があり、薄いセクションはパラメータが慎重に一致しないと焼き付きや反りが発生する可能性があります。
モードを決定する4つの質問
- 薄い方の部品の厚さは？ 約1ミリメートル以下の場合、QCWは通常、より良い制御と少ない焼き付き欠陥をもたらします。
- 溶接は熱に敏感な材料の近くにありますか？ プラスチックコネクタ、シール、コーティング、実装済みの基板は、QCWへの決定を後押しします。
- 接合部はスポットですか、それとも長いシームですか？ スポットおよび短いシーム作業はQCWに適しています。厚いセクションの長い連続シームはCWに適しています。
- 許容できる不良率（スクラップ率）は？ 薄い3C部品では、焼き付きの修正コストは、連続波の速度上の利点を上回ることがよくあります。
QCW溶接ヘッドの適用箇所
当社のQCWレーザー溶接ヘッド は、QCWレーザーソースおよび低出力レーザーソース向けに仕様が定められており、600W未満の出力構成も可能です。これは、エレクトロニクス、バッテリー、ハードウェア製造におけるほとんどの精密溶接ステーションをカバーします。ヘッドはYタイプ、Tタイプ、Fタイプのボディで提供されるため、同じ光学プラットフォームを異なる取り付けおよびアクセス要件に合わせることができます。複数のコリメートおよびフォーカシング焦点距離により、スポットサイズと作業距離を各接合部に合わせることができ、薄板溶接が成功するかどうかを決定する最も一般的なセットアップの一部です。
1台のマシンでモードを切り替える
多くのセルでは、複数の制御システムが複数の出力モードをサポートしているため、永続的に選択する必要はありません。制御システムと光学機器の両方が、意図した電力とモードに対応していることを確認してください。連続出力専用に適合された光学機器を介して実行されるパルスプロセスは、不安定な溶接と短いレンズ寿命を引き起こします。
結論
QCWは、薄板、精密、および3C接合部にとってより安全なデフォルトです。低熱入力により、小型部品で問題となる故障モードが排除されます。連続波は、厚いセクション、長いシーム、および深い浸透作業にとって効率的な選択肢であり続けます。単一のセルで両方を処理する必要がある場合は、両方のモードをサポートするヘッドと制御システムを指定し、機械が製造される前に焦点距離の組み合わせを確認してください。
エンジニアリングチームに連絡する材料、厚さ、接合部の形状をご連絡いただければ、適切なヘッドタイプ、焦点距離、および出力構成を確認いたします。
