宝飾業界におけるレーザー溶接の利点

宝飾業界におけるレーザー溶接の利点

レーザー溶接レーザー溶接は、高い溶接強度と速度、そして低い不良率を実現できるため、現代の製造業で広く利用されています。宝飾業界においては、従来の溶接技術と比較して、レーザー溶接は大きな利点を持っています。

1. 高速、高強度、低歪み – 溶接後の矯正や洗浄は不要
主な理由ジュエリーメーカーレーザー溶接が広く採用されている理由は、溶接速度が速く、歪みが最小限に抑えられるため、溶接後の矯正や洗浄が不要になるからです。レーザー溶接は従来の火炎溶接よりも高速ですが、作業者は通常、ワークピースを手または治具で保持し、一度に1つずつ溶接します。ジュエリー用のレーザー溶接ワークステーションのほとんどは小型で、一度に大量のワークピースを処理できないため、溶接時間が若干長くなる場合があります。しかし、溶接後の洗浄作業の削減により、溶接時間の増加は相殺されます。レーザー溶接は不活性ガス雰囲気下で行うことができるため、製品に火傷痕が残りません。したがって、フラックスは不要で、溶接後の酸洗も不要です。全体として、レーザー溶接は生産効率の向上につながります。

2. 精密部品の溶接に適しており、ワークピースの品質を保証します。
レーザービームは非常に小さなスポットに集束でき、精密に位置決めできるため、大量生産の自動生産に最適です。これにより、生産効率が大幅に向上し、熱影響部が最小限に抑えられ、溶接部が汚染されないため、溶接品質が大幅に向上し、不良率が低減されます。例えば、質量比で金58%、銀2%の14K合金ジュエリーを火炎溶接すると、銀が焼きなまし状態になり、全体の硬度がHV 145程度からほぼ半分に低下します。腰の高さから床に落とすと、へこむ可能性があります。低出力・高速のレーザー溶接を使用すると、熱が集中するため、ワークピースが焼きなまし状態になることがなく、強度を維持できます。

3. 高い組み立て精度により、新しいジュエリー製造プロセスの開発に貢献します。
の導入レーザー溶接レーザー溶接は宝飾業界に導入され、従来の宝飾品デザインの考え方を変革しました。レーザー溶接を用いることで、特殊な構造の製品を製作することが可能になりました。従来、このような特殊な構造は、従来の溶接方法では実現が困難、あるいは不可能でした。レーザー溶接は非常に狭い領域で行えるため、異なる種類の合金材料を容易に接合できます。そのため、2つの部品の色や構造を混ぜることなく、急激に変化させることができます。レーザー溶接の狭い作業領域は、従来の溶接と比較して、熱影響部における濡れ性、接合部の完全性、結晶粒径に違いをもたらします。

4. 優れた一貫性と安定性。
通常、溶加材やフラックスは不要で、ワークピースを局所的に溶融させて直接溶接することができる。

5. 部品の修理作業を簡素化します。
例えば、宝石の近くの金属を修理したり、鋳造時の穴を取り除いたり、蝶番、フック、留め金、台座などの複雑で熱に弱い部品からわずか0.2mmの距離にある部分を溶接したりする場合などです。

6. 環境汚染がない。
レーザー溶接では、はんだや溶剤は使用されず、化学洗浄剤も必要ないため、廃棄物処理の問題は発生しません。

7. 貴重な金属材料を節約します。
従来の溶接では一般的に約0.2mmの金属厚が必要ですが、レーザー溶接ではこ​​れを0.1mmまで薄くすることができます。これにより、ジュエリーの重量を約35～40%削減でき、特に電鋳製品にとって大きなメリットとなります。レーザー溶接は貴金属材料だけでなく、はんだの使用量も削減でき、複数の溶接箇所でも異なる種類のはんだを用意する必要がありません。

8. 特徴
宝飾品製造で一般的に使用されるレーザー溶接機は、低出力で安全性が高く、コンパクトで持ち運びが容易なため、作業者は座ったまま快適に作業できる。
一般的な宝飾品用レーザー溶接機は、ほとんどの金属や合金を迅速、確実、かつ正確に溶接できますが、その効率は対象材料の特性に大きく左右されます。鋳造品の連続的な組み立てや修理は、1～20ミリ秒のレーザーパルスを1回または複数回照射することで、視覚制御下で行うことができます。十字線付きの実体顕微鏡を使用することで、溶接箇所を正確に位置決めでき、ワークピースを視野内で微調整できます。作業環境は通常、大気中で行われます。作業領域に空気または不活性ガスを導入することで冷却効果が得られ、不活性ガスは合金の溶接品質も向上させます。

9. 合金材料がレーザー溶接効果に及ぼす影響
異なる合金材料は、レーザー溶接において異なる効果を発揮します。レーザー溶接機の制御パラメータが同じで、溶接パルスあたりの熱伝達量も同じであっても、合金材料表面による吸収（反射ではなく）される熱の割合が異なるため、パルスあたりの溶融効果は異なります。具体的な影響要因としては、室温から融点までの熱容量、融点、融解潜熱、熱伝導率などが挙げられます。材料によって熱伝導率、融点、結晶化潜熱は異なります。これらの要因が複合的に作用することで、効果的な溶接に必要なエネルギーが大きく変化します。溶接を成功させるには、表面での十分な熱吸収が不可欠です。