레이저 용접과 MIG 용접의 차이점

레이저 용접과 MIG 용접 기술 중에서 선택하는 것은 둘 다 다른 기계를 사용하고 정확도가 다르며 다른 품질의 용접을 생성하더라도 장점으로 인해 까다롭습니다.

 

1. 레이저 용접이란 ?

 

 

 

레이저 용접은 집중된 레이저 빔을 사용하여 공작물을 결합하는 용접 기술입니다. 레이저 빔은 두 부품의 접합부를 녹이는 열을 발생시키고 용융 표면이 응고되면 용접 접합부가 형성됩니다. 필러 재료는 특히 이종 재료를 접합할 때 더 강력한 용접 조인트를 만들기 위해 용접 공정에서 널리 사용됩니다.

 

 

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1) 레이저 용접의 공정

 

레이저 용접의 공정

 

 

레이저 용접의 일반적인 공정은 다음과 같습니다.

• 키 홀 용접

키 홀 용접에서는 고출력 레이저를 사용하여 부품을 고온으로 가열하여 얇은 부품을 접합하기에 적합한 깊은 구멍(열쇠 구멍)을 만듭니다.

 

• 레이저 브레이징

레이저 브레이징에서는 필러와 함께 공작물을 가열하여 냉각시 강력한 용접 조인트를 형성하는 용융 표면을 형성합니다. 그것은 이종 물자로 만든 2개 부품 용접에서 적용 가능합니다.

 

• 열전도 용접

열전도 용접은 저출력 레이저를 사용하여 부품 표면을 녹는점 이상으로 가열하는 레이저 빔을 생성합니다. 적당한 용접 강도를 생성하지만 미학적으로 매력적인 용접 조인트를 생성하여 강한 용접 조인트가 필요한 부품에는 적합하지 않습니다.

 

 

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2) 레이저 용접의 장점

 

레이저 용접은 다른 용접 기술에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

 

• 정밀

레이저 용접은 집중된 레이저 빔이 원하는 영역에만 닿아 작은 용접을 생성하기 때문에 정확합니다. CNC가 아닌 시스템에서 기계공은 용접 작업에 대한 완전한 자율성을 가지므로 섬세한 부품을 용접하는 데 적합합니다.

 

• 속도와 유연성

레이저 용접 작업은 빠르고 유연합니다. 접근할 수 없는 영역, 얇고 두꺼운 조각의 용접을 포함한 다양한 작업에 맞게 레이저 매개변수를 조정할 수 있습니다.

 

• 재료 호환성

레이저 용접은 금속, 플라스틱, 세라믹 및 복합 재료를 접합하는 것과 호환됩니다. 또한 니켈-티타늄, 스테인리스강-구리, 구리-알루미늄과 같은 이종 재료를 접합하는 데 사용할 수 있습니다.

 

• 용접 깊이

키홀 레이저 용접은 조인트를 관통하여 접합부를 녹이고 두 부품이 더 잘 결합되어 깊고 좁은 용접을 생성할 수 있습니다.

 

 

 

 

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3) 레이저 용접의 단점

레이저 용접의 단점은 다음과 같습니다. 

 

• 비용

레이저 용접 기술은 완전한 용접 시스템을 구축하려는 기업에 막대한 자본 투자가 필요합니다. 결과적으로 많은 사람들이 레이저 용접 요구 사항을 아웃소싱하는 것을 고려합니다.

 

• 취성

용융 접합부의 급속 냉각은 냉각 후 취성으로 이어질 수 있습니다. 이러한 용접 조인트는 응력이 높은 조건에서 균열이 발생하고 파손될 수 있습니다.

 

• 안전

레이저 용접기는 작업자에게 안전하지 않은 유해한 연기와 방사선을 방출합니다. 용접 중 개인 보호 장비(PPE) 착용과 같은 안전 조치를 준수하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.

 

 

 

 

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4) 레이저 용접의 응용

레이저 용접 정밀도는 다음 산업 분야에 적용할 수 있습니다.

 

• 자동차 산업

레이저 용접은 모노코크 자동차 섀시를 접합하고 연료 탱크를 밀봉하는 데 사용됩니다.

 

• 항공우주 산업

항공 우주 산업은 레이저 용접을 사용하여 구조용 엔진 구성 요소를 만드는 데 사용되는 알루미늄 부품을 접합합니다.

 

• 의료 부품 산업

임플란트, 수술 기구 및 진단 장비와 같은 의료 기기의 제조에 유용합니다.

 

• 전자 제품 제조

전자 산업은 커넥터, 배터리 및 센서와 같은 전자 부품을 접합하기 위한 정밀도와 전력 제어로 인해 레이저 용접을 사용합니다

 

• 보석 만들기

레이저 용접의 정밀하고 비접촉 공정은 금, 은 및 백금과 같은 재료로 만든 보석을 접합하거나 제작하는 데 선호되는 용접 기술입니다.

 

 

 

 

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2. 금속 불활성 가스(MIG) 용접

MIG(Metal Inert Gas) 용접에는 전극 역할을 하고 용접 건을 통해 지속적으로 공급되는 소모품 와이어 전극(필러)을 사용하는 것이 포함됩니다. 전극이 모재와 접촉하면 부품과 와이어 전극을 녹이는 전기 아크가 생성되어 냉각시 용접 조인트를 형성하는 용접 풀이 생성됩니다.

 

MIG 용접은 아르곤과 이산화탄소를 차폐 가스로 사용하여 균열 및 약한 용접의 원인이 되는 산화로부터 용융 용접 풀을 보호합니다. 또한 직류를 사용하여 보다 안정적인 전기 아크를 생성하고 더 미세한 용접 출력을 제공합니다.

 

 

 

1) MIG 용접의 장점

MIG 용접은 다른 용접 기술에 비해 다음과 같은 이점을 제공합니다.

 

• 프로세스 단순성

MIG 용접 공정은 간단하고 초보자도 쉽게 사용할 수 있습니다. 또한 MIG 기계를 자동화할 수 있으며 조정할 설정이 더 적습니다. 즉, 작업자를 준비시키는 데 몇 분이 걸리고 작업에 대해 더 자세히 배울 수 있습니다.

 

• 깨끗한 용접

MIG 용접은 차폐 가스와 작업자 경험 및 제어 덕분이라고 할 수 있는 매우 깨끗한 용접을 생성합니다.

 

• 높은 생산성

MIG 용접은 와이어 전극이 건을 지속적으로 통과하고 정지-시작 활동을 줄이기 때문에 생산 효율적입니다.

 

• 재료 호환성 및 다양성

MIG 용접은 알루미늄, 마그네슘, 구리 및 강철과 호환되며 반자동 또는 완전 자동 특성으로 인해 다양한 요구와 선호도를 수용할 수 있습니다.

 

 

 

 

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2) MIG 용접의 단점

MIG 용접의 단점은 다음과 같습니다. 

 

• 환경적 영향

환경은 MIG 용접 작업을 수행할 시기를 결정하는 요인이 될 수 있습니다. 예를 들어, 바람이 많이 부는 조건에서 용접하면 차폐 가스 효율이 감소하여 용접이 약하거나 품질이 낮아질 수 있습니다.

• 제한된 포지션

MIG 용접은 열 입력으로 인해 액체 금속 유량이 높기 때문에 수평 작업에 더 적합합니다. 수직 공정의 경우 응고가 시작되기 전에 오버런이 있을 수 있습니다.

 

• 설치 및 유지 관리 비용

MIG 용접 기술은 또한 완전한 용접 시스템을 구축하려는 기업을 위해 막대한 자본 투자가 필요합니다. 결과적으로 많은 사람들이 레이저 용접 요구 사항을 아웃소싱하는 것을 고려합니다.

 

 

 

3) MIG 용접의 응용

MIG 용접은 다음 산업 분야에서 사용됩니다.

 

• 자동차 산업

자동차 산업에서 MIG 용접은 자동차 프레임, 배기 시스템 및 차체 패널 용접을 만드는 데 적용할 수 있습니다.

 

• 조선 및 해양 산업

조선 및 해양 산업은 갑판, 격벽 및 파이프 라인과 같은 구조물을 용접하는 데 사용합니다.

 

• 항공우주 산업

항공 우주 산업에서 MIG 용접은 엔진 부품 및 연료 탱크와 같은 구조 부품을 용접하는 데 사용됩니다.

 

• DIY 및 취미 프로젝트

DIY 애호가와 애호가는 금속 건물, 예술 작품 및 조각품, 주택 개선 작업과 같은 개인 프로젝트에 MIG 용접을 사용합니다.

 

• 파이프 용접

석유 및 가스, 배관 등에서 MIG 용접은 스테인리스강 및 탄소강과 같은 재료의 파이프를 용접하는 데 사용됩니다.

 

 

 

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3. 레이저 용접과 MIG 용접의 차이점

MIG와 레이저 용접의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

 

1) 재료

MIG 용접은 일반적으로 중간 두께의 금속(0.6mm에서 14mm)에 사용되며 레이저 용접 기술과 달리 플라스틱, 세라믹 및 복합 재료와 같은 다른 재료와 호환되지 않습니다.

 

2) 설비

레이저 용접과 MIG 용접 비교의 기본적인 차이점은 기계입니다. MIG 용접기에는 용접 건, 전원, 와이어 피더, 냉각 장치, 접지 케이블 및 차폐 가스 탱크와 같은 구성 요소가 있는 반면 일반적인 레이저 용접기에는 레이저 소스, 빔 전달 시스템, 냉각 시스템 및 공작물 조작 시스템이 있습니다.

 

3) 작동의 용이성

레이저 용접은 기계가 개별 레이저 용접 요구 사항에 맞게 다양한 크기와 디자인으로 제공되기 때문에 사용하기가 더 쉽습니다. 예를 들어, 복잡한 디자인의 대형 부품에 적합한 휴대용 레이저 용접기가 있습니다. 반면에 MIG 용접기는 일반적으로 크기가 커서 접근하기 어려운 영역에서 이동하거나 작업하기 어렵습니다.

 

4) 열원

레이저 용접 대 MIG 용접의 차이점은 열원입니다. 레이저 용접에서 레이저 빔은 공작물을 녹이는 열을 생성하는 반면 MIG 용접에서는 와이어 전극이 공작물에 닿을 때 형성된 전기 아크가 열을 생성합니다.

 

5) 열 입력

MIG와 레이저 용접의 주요 차이점은 열 입력, 즉 공작물에 공급되는 열의 양입니다. MIG 용접은 레이저 용접보다 열 입력이 높습니다. 결과적으로 결함과 높은 열 영향 영역의 위험이 더 높습니다.

 

6) 용접 품질

레이저 용접은 균열, 구멍 또는 변색이 없는 고품질 용접을 생성합니다. 반면에 MIG 용접은 결함이 발생하기 쉬운 더 큰 용접을 생성합니다.

 

7) 정밀

레이저 용접은 레이저 작업자가 더 많은 제어 권한을 가지고 더 많은 제어 권한을 가지고 빔을 작은 지점에 집중시켜 보다 정확하고 정밀한 용접을 생성하기 때문에 더 높은 수준의 정밀도와 정확도를 제공합니다.

 

8)  두께

레이저 용접은 얇은 재료에 선호되며 재료가 두꺼워짐에 따라 높은 레이저 출력이 필요합니다. 두께가 증가함에 따라 레이저 출력을 높일 수 있지만 MIG 용접은 더 강력하고 더 깊은 용접 풀을 생성하기 때문에 더 나은 옵션입니다.

 

9) 열 영향 구역(HAZ)

레이저 용접은 작은 스폿 크기와 레이저 빔의 제어로 인해 더 작은 열 영향 영역을 생성합니다. 반면에 MIG 용접은 생성되는 높은 열, 더 큰 용접 영역 및 더 적은 제어로 인해 큰 열 영향 영역이 특징입니다.

 

10) 흄 생성

레이저 용접은 공정 중에 연기, 먼지 및 방사선을 생성하므로 유해한 연기와 방사선을 덜 생성하는 MIG 용접보다 덜 안전한 옵션입니다. 그럼에도 불구하고 MIG 용접은 전기, 소음 및 화재 위험이 발생하기 쉽습니다.

 

11) 번스루(Burn-through) 위험

MIG 용접은 공작물 표면을 관통할 수 있는 높은 열을 발생시키기 때문에 번스루(burn-through) 발생률이 더 높습니다. 번스루는 레이저 용접에서 일반적이지 않으며 알 수 없는 기계나 최적화되지 않은 용접 매개변수로 작업할 때만 발생합니다.

 

12) 자동화

많은 레이저 용접기는 MIG 기계보다 더 자동화되어 있습니다. 이는 컴퓨터가 정확한 용접을 생성하도록 지시할 때 레이저 헤드가 기계적으로 움직이기 때문에 사람의 개입이 거의 필요하지 않다는 것을 의미합니다. 완전 자동화된 MIG 용접 로봇은 매우 비싸기 때문에 대부분의 MIG 용접 작업은 반자동화되어 있습니다.

 

13) 소모품

MIG 용접은 노즐, 가스 디퓨저, 차폐 가스, 와이어 전극, 접점 팁, 라이너 등을 정기적으로 교체해야 하기 때문에 레이저 용접에 비해 더 많은 소모품을 사용합니다. 레이저 용접에 사용되는 소모품은 더 적으며 예를 들어 렌즈와 커팅 헤드가 있습니다.

 

14) 생산 효율성

생산 효율성은 응용 분야에 따라 다릅니다. 레이저 용접은 작고 얇은 접합에서 MIG 용접보다 생산 효율이 높을 수 있습니다. 그러나 두꺼운 부품을 접합할 때 MIG 용접은 생산 효율성이 더 높을 수 있습니다.