KR101266256B1 - 레이저 접합방법 - Google Patents
레이저 접합방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101266256B1 KR101266256B1 KR1020100138910A KR20100138910A KR101266256B1 KR 101266256 B1 KR101266256 B1 KR 101266256B1 KR 1020100138910 A KR1020100138910 A KR 1020100138910A KR 20100138910 A KR20100138910 A KR 20100138910A KR 101266256 B1 KR101266256 B1 KR 101266256B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser
- steel sheets
- coupling
- laser welding
- welding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/0426—Fixtures for other work
- B23K37/0435—Clamps
- B23K37/0443—Jigs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
레이저 접합방법이 개시된다. 본 실시예에 따른 레이저 접합방법은 두 강판의 상호 맞대는 면을 톱니모양으로 결합단부로 형성하여 지그 상에 안착시키는 단계; 상기 지그 상에 안착된 두 강판의 상호 결합단부를 맞물려 결합하여 결합부를 형성하는 단계; 및 상기 두 강판의 결합부에 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 레이저 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입체형 강판의 맞대기 레이저 용접 시, 맞대는 면을 맞물림 형상으로 형성하여 용접부 인장강도를 향상시키는 레이저 접합방법에 관한 것이다.
일반적으로 두 강판을 상호 맞대기 접합하기 위해서는 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 이용한 레이저 용접이 주로 적용된다.
도 1에서는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의한 레이저 용접 공정도로써, 상기한 레이저빔(LB)을 이용한 두 강판을 맞대기 용접하기 위해서는 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)를 설치하고, 이 레이저 헤드(5)는 레이저 발진기(7)와 연결되는 레이저 용접 시스템을 구비하여, 로봇 제어기(C)를 통하여 거동하는 로봇(1)에 의해 상기 레이저 헤드(5)가, 도 2에서 도시한 바와 같이, 지그(11) 상에 맞대어진 두 강판(9)의 용접선(L)을 따라 이동하면서 레이저빔(LB)을 조사하여 용접작업을 진행하게 된다.
그런데, 상기한 레이저 용접을 통하여 2장의 강판(9)을 용접하는 경우, 그 맞대어진 면이 일직선이고 소재가 평판인 경우에는 레이저 용접이 용이하나, 차체 패널과 같이 입체형상의 판재이거나 맞대어진 면이 곡선인 경우에는 두 강판(9)의 맞대어진 면의 갭(GAP) 제어가 어려워 용접불량 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 입체형 강판의 맞대기 레이저 용접 시, 맞대는 면을 맞물림 형상으로 결합하고, 상기 결합부의 폭 이상으로 레이저 초점을 지그재그 패턴으로 조사하여 용접품질을 보장하고, 용접부의 인장강도를 향상시키는 레이저 접합방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 레이저 접합방법은 두 강판의 상호 맞대는 면을 톱니모양으로 결합단부로 형성하여 지그 상에 안착시키는 단계; 상기 지그 상에 안착된 두 강판의 상호 결합단부를 맞물려 결합하여 결합부를 형성하는 단계; 및 상기 두 강판의 결합부에 레이저빔을 조사하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함한다.
상기 두 강판은 일정한 형상을 갖는 입체형 강판으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 두 강판은 서로 두께가 다른 강판이 적용될 수 있다.
또한, 상기 레이저 용접은 상기 결합부에 대하여 결합부의 폭 이상의 일정폭으로 지그재그 패턴을 그리며 레이저 초점이 조사되도록 하여 용접 진행될 수 있다.
또한, 상기 레이저 용접의 용접열원은 연속파 Nd:YAG 레이저빔을 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 접합방법에 의하면, 입체형 강판의 상호 맞대기 레이저 용접 시, 두 강판의 상호 맞대는 면을 톱니모양과 같이 맞물림 형상으로 결합하고, 상기 결합부의 맞물림 폭 이상으로 레이저 초점을 지그재그 패턴으로 조사하여 용접품질을 확보할 수 있다.
또한, 용접부를 넓게 형성함으로써 용접부의 인장강도를 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 레이저 용접 시스템에 의한 맞대기 레이저 용접 공정도이다.
도 2는 도 1의 맞대기 레이저 용접 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 따르는 대표 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 의한 단계별 공정도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법의 단계별 공정 확대도이다.
도 2는 도 1의 맞대기 레이저 용접 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 따르는 대표 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 의한 단계별 공정도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법의 단계별 공정 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 따르는 대표 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 접합방법에 의한 단계별 공정도이다.
본 실시예에 따른 레이저 접합방법은 2장의 입체형 강판(20,30)의 상호 맞대기 레이저 용접을 위한 것으로, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 각 강판(20,30)의 상호 맞대는 면을 톱니모양으로 형성하여 맞물림 형상으로 결합하고, 상기 결합부(C)의 맞물림 폭 이상으로 레이저빔(LB)의 초점을 지그재그 패턴으로 조사하여 레이저 용접을 진행한다.
이때, 상기 두 강판(20,30)은 일정한 형상을 갖는 입체형 강판일 수 있으나, 평판인 경우에도 적용될 수 있으며, 상기 두 강판(20,30)의 두께는 같거나 서로 다른 경우에도 적용될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 상기한 레이저 접합방법을 보다 구체적으로 설명한다.
상기 레이저 접합방법은 먼저, 도 4의 S1에서와 같이, 두 강판(20,30)의 상호 맞대는 면을 톱니모양의 형상으로 절개된 결합단부(S)로 형성하여 지그(J) 상에 안착시킨다.
이어서, 도 4의 S2에서와 같이, 상기 지그(J) 상에 안착된 두 강판(20,30)의 결합단부(S)를 서로 결합하여 결합부(C)를 형성한다.
즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 두 강판(20,30)의 결합단부(S)에 형성된 톱니모양의 형상을 서로 끼워서 맞물린 상태로 결합부(C)를 형성한다.
이때, 상기 결합단부(S)의 형상은 완전한 톱니모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 곡면으로 형성되는 돌출단과 홈의 연속적인 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 두 강판(20,30)의 결합단부(S)를 맞물려 결합부(C)를 형성한 상태로, 도 4의 S3에서와 같이, 상기 두 강판(20,30)의 결합부(C)에 대하여 레이저빔(LB)을 조사하여 레이저 용접을 진행한다.
이때, 상기 레이저 용접은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 결합부(C)에 대하여 결합부(C)의 폭(Wd1) 이상의 일정폭(Wd2)으로 지그재그 패턴을 그리며 레이저 초점이 조사되도록 하여 용접이 진행된다.
여기서, 상기 레이저 용접의 용접열원은 연속파 Nd:YAG 레이저빔을 적용할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 레이저 접합방법을 통하여 입체형 강판(20,30)의 상호 맞대기 레이저 용접을 진행하게 되면, 두 강판(20,30)이 차체 패널과 같이 입체형상의 판재이거나 맞대어진 면이 곡선인 경우에도 맞대어진 면의 갭(GAP) 제어가 쉬워지며, 상호 결합부(C)의 폭(Wd1) 이상의 일정폭(Wd2)으로 레이저 초점을 지그재그 패턴으로 조사함으로써 용접품질을 보장할 수 있다.
또한, 용접부가 넓게 형성되어 용접부의 인장강도를 높일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
20,30: 강판
C: 결합부
S: 결합단부
J: 지그
C: 결합부
S: 결합단부
J: 지그
Claims (6)
- 일정한 형상을 갖는 입체형상의 두께가 다른 두 강판의 상호 맞대는 면을 톱니모양으로 결합단부로 형성하여 지그 상에 안착시키는 단계;
상기 지그 상에 안착된 두 강판의 상호 결합단부를 맞물려 결합하여 결합부를 형성하는 단계;
상기 두 강판의 결합부에 대하여 결합부의 폭 이상의 일정폭으로 지그재그 패턴을 그리며 레이저 초점이 조사되도록 하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함하는 레이저 접합방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100138910A KR101266256B1 (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 레이저 접합방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100138910A KR101266256B1 (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 레이저 접합방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120077082A KR20120077082A (ko) | 2012-07-10 |
KR101266256B1 true KR101266256B1 (ko) | 2013-05-22 |
Family
ID=46710629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100138910A KR101266256B1 (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 레이저 접합방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101266256B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102396361B1 (ko) | 2015-08-18 | 2022-05-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
CN107363358B (zh) * | 2017-07-20 | 2019-03-29 | 吉林大学 | 一种提高钕铁硼与钢或钕铁硼与钕铁硼钎焊接头强度的方法 |
CN108015421A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-11 | 上海思客琦自动化工程有限公司 | 一种电器开关柜用铝合金箱体的焊接工艺 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003220489A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-08-05 | Fine Device:Kk | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP2008149330A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | レーザ溶接用接合継手および接合体 |
-
2010
- 2010-12-30 KR KR1020100138910A patent/KR101266256B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003220489A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-08-05 | Fine Device:Kk | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP2008149330A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | レーザ溶接用接合継手および接合体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120077082A (ko) | 2012-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6117247B2 (ja) | フランジ接続部正面側のスティッチ継目溶接方法 | |
JP4605576B2 (ja) | 接合素材、その製造法、接合品、及びその製造法 | |
US20120024828A1 (en) | Method of hybrid welding and hybrid welding apparatus | |
US8759712B2 (en) | Method of manufacturing a stiffened plate by hybrid laser arc welding | |
JP2009241116A (ja) | 金属材の溶接方法及び金属材の接合体 | |
JP2007229773A (ja) | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 | |
JP2012179631A (ja) | 銅板のへり溶接方法 | |
KR101266256B1 (ko) | 레이저 접합방법 | |
JP2014113641A (ja) | Zn系めっき鋼板製部材のアーク溶接方法並びにアーク溶接用部材とその製造方法 | |
JP6575604B2 (ja) | レーザー溶接方法、およびレーザー溶接装置 | |
JP4786401B2 (ja) | 突合せ溶接金属板の製造方法 | |
JP2012135796A (ja) | 突き合わせ溶接方法 | |
CN111050982B (zh) | 接合体的制造方法及接合体的制造装置 | |
JP6213332B2 (ja) | 厚鋼板のホットワイヤ・レーザ複合溶接方法 | |
JP2008000764A (ja) | レーザ溶接方法、装置および設備 | |
CN111687538B (zh) | 接合体的制造方法 | |
JP2007168566A (ja) | ボディ構造及びボディ接合方法 | |
JPH10202379A (ja) | 溶接構造 | |
JP5428543B2 (ja) | レーザー溶接方法 | |
KR20170073142A (ko) | 샌드위치 판재의 접합 방법 | |
JP5248346B2 (ja) | レーザ溶接方法及び鉄道車両用外板 | |
JP2019084559A (ja) | 溶接方法、及び角継手部品 | |
CN111093888B (zh) | 接合体、接合体的制造方法及接合体的制造装置 | |
KR101077995B1 (ko) | 초음파 용접방법 | |
JP6638983B2 (ja) | パイプ部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160503 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170510 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180509 Year of fee payment: 6 |