レーザー溶接応用

レーザー溶接とは、光源を集光レンズで集光させ、幅約0.1～数ｍｍの強力なレーザー光を金属に照射し局部的に溶融させる接合方法です。レーザー溶接は、材料にレーザー光を照射され溶接を行いますが、溶接金属部の酸化等を防ぐために、通常はシールドガス（アルゴン、ヘリウム、窒素）を溶接金属部へ吹付けます。接合できる材質は多岐にわたり、ステンレス、アルミ、銅合金、チタン等幅広く対応可能です。また、他の溶接方法よりワークへの熱影響が少なく変形・焼けが微小な為歪みが気になる製品に対応でき、後工程も少なく済みます。

産業用として溶接に用いられている高出力レーザーは、CO₂レーザー、YAGレーザー、半導体レーザー（ＬＤ）、ＬＤ励起個体レーザー、ファイバレーザーです。CO₂レーザは装置の高出力化が比較的容易で、連続発振で中厚板までの溶接加工に使用されています。一方、YAGレーザは、パルス溶接が主流で出力が低く、近年までは薄板等の切断や穴あけまでが限界で、溶接については板厚により限られていましたが、近 年、高出力化にも対応できるようになっています。今では、高出力のCO₂レーザ同様に溶接加工が可能となっていますが、欠点としてはファイバー伝達ができない事と、高パワーの場合、アルゴンガスや窒素ガスをシールドに使用するとガスプラズマが生成し、溶け込みが浅くなることです。レーザ溶接を理解するためには直接の観測は難しく、現状では高速カメラやX線が使用されています。