구리 부품은 e-모빌리티, 전자장치 분야 또는 귀금속 가공 및 시계 산업 등 다양한 업종에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 높은 반사성을 갖는 소재를 용접할 경우, 동일한 높은 용접 품질을 갖는 용접심과 낮은 스패터 발생이라고 하는 두 가지 핵심적인 도전에 직면하게 됩니다. 바로 이러한 작업에 레이저가 필요합니다. 무접촉 공구를 이용하면 높은 강도의 연결부를 만들어 낼 수 있습니다. 또한 이 연결부는 재현이 가능할 뿐만 아니라 그 전도도 역시 매우 우수합니다. 또한 WIG 용접과 비교하여 부품을 무겁게 만들 수 있는 추가적인 소재가 필요하지 않습니다.

구리 용접 - 안정적이면서도 스패터가 거의 없는 품질

어떤 다양한 절차를 이용하여 구리를 용접할 수 있을까요?

보이는 파장을 이용한 용접

초록색 파장을 이용하여 구리를 용접하면 사용자는 레이저 광의 높은 흡수율과 프로세스 효율성을 얻게 됩니다. 그린 레이저는 이를 통해 열전도 용접 영역에서 나름의 장점을 갖습니다. 특수 키 홀 형태 때문에 심용입 용접에서도 스패터가 거의 발생하지 않습니다. 소재의 표면 상태와 관계 없이 - 폴리싱, 브러싱, 산화 또는 에칭 처리된 표면 - 그린 레이저 방사를 통해 구리 용접심을 안정적인 프로세스를 통해 일정한 품질로 만들 수 있습니다.

싱글 모드 빔 품질로 용접

적외선 레이저 광을 이용하여 싱글 모드 빔 품질로 구리를 용접하면 소재가 빠르게 용융되고 적외선 레이저 광의 흡수가 약 25% 높아집니다. 전진 시(워블) 빠르고 동시에 움직이는 레이저 스폿 때문에 용탕 내 움직임이 안정적으로 유지됩니다. 가격면에서 유리한 이 솔루션을 이용하면 스패터 발생 역시 효과적으로 줄일 수 있습니다.

TRUMPF BrightLine Weld를 사용하는 레이저 용접 어플리케이션

빔 성형 기술을 이용한 용접

빔 성형 기술인 BrightLine Weld를 사용하는 TruDisk Laser는 구리 용접에 매우 적합합니다. 이때 TRUMPF에서 특허 출원한 듀얼코어 레이저 광케이블을 이용하여 용접 작업이 수행됩니다. 파이버 코어는 높은 강도로 원하는 용입 깊이를 생성합니다. 파이버 링은 용탕을 안정화시켜서 스패터의 발생을 억제합니다.

WIG 용접, 솔더링, 나사 - 레이저를 이용한 구리 용접이 다른 절차와 비교하여 갖는 장점은 무엇일까요?

재현성

WIG 용접, 나사 또는 연성 납땜과 비교하여 레이저를 이용할 경우 추가 소재 없이도 동일한 품질로 용접심을 만들 수 있습니다.

고품질

레이저를 이용하여 구리 용접을 수행하면 최적화된 용탕 움직임을 통해 구멍 형성이 억제되며, 스패터 발생도 효과적으로 줄어듭니다.

유연성

그린 레이저를 이용하면 재료 표면 상태와 관계 없이 기존과 마찬가지로 높은 품질의 용심을 만들 수 있습니다.

안정성

구리와 알루미늄 연결부의 용접 시 소재 혼합이 최소화되며(합금 단계), 이를 통해 뛰어난 기계적 안정성과 전기 전도도가 보장됩니다.

무접촉식

레이저는 마모가 없는 무접촉식 공구입니다. 부품은 더러워지거나 손상되지 않습니다.

적용 예제

파워 일렉트로닉스용 구리 연결부

갈수록 콤팩트해지는 하우징과 전기 부품 성능에 대한 높아지는 기대로 인해 구리 부품의 접합 기술에 대한 요구 사항 또한 날이 갈수록 늘어나고 있습니다. TRUMPF의 펄스 그린 레이저는 소재를 용접하는 과정에서 높은 재현성을 보장하면서도 스패터를 발생시키지 않습니다. 또한 표면 특성에도 구애받지 않습니다.

셀 접점(버스 바)용 혼합 연결부

무접촉 방식으로 작동하며 에너지가 낮게 발생하는 레이저는 민감한 배터리 셀에 적합합니다. 소재에 기계적인 부하가 가해지지 않습니다. 국부적으로 낮게 열 유입이 일어나 신속하고 매우 정밀한 심(seam) 작업을 가능하게 합니다.

배터리 하우징과 셀 커넥터 용접

당사 고객들은 TRUMPF 레이저를 사용하여 구리와 알루미늄 소재의 배터리 하우징과 셀 커넥터를 손쉽게 정확한 심(seam)으로 용접하고 있습니다. 이러한 방식으로 더 작고 출력이 강한 셀을 배터리 블록에 통합할 수있습니다. 다수의 센서로 구성된 폭넓은 시스템은 이 과정에서 용접 심을 모니터링하고 정밀한 용입 깊이를 확보합니다.

전기 모터용 헤어핀 용접

헤어핀 용접 시 쇼트 펄스 레이저가 절연 도색층을 벗겨냅니다. 이때 그 아래 구리층은 손상되지 않습니다. 레이저 용접 프로세스의 높은 재생산률로 인해 사용자는 뛰어난 전도성을 가지는 고강도 연결부를 정밀하게 대량으로 만들어낼 수 있습니다!

녹생 파장을 사용하는 TruDisk

초록색 CW TruDisk 레이저를 이용하여 스패터가 거의 발생하지 않고, 그리고 구리의 뛰어난 재생성을 갖는 높은 품질의 선형 용접 심을 만들어냅니다. 그 성능이 입증된 TruDisk 디스크 레이저 테크놀로지의 초록색 레이저 광과 그 장점, 그리고 활용도에 대해 여기에서 자세히 확인하십시오.

세부 정보

TruFiber

파이버 기반 고체 레이저 TruFiber는 필리그리용의 정밀 레이저입니다. 이 기계의 장점으로는 싱글 모드 빔 품질과 다양한 가용 출력등급을 들 수 있습니다.

TRUMPF 레이저로 완성하는 E-모빌리티

TRUMPF 레이저를 통해 자동차 산업은 E-모빌리티 분야에서 매우 다양한 제조 방식을 이용할 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 미래의 모바일 세상으로 가는 길을 열었습니다. 탁월한 지사 및 어플리케이션에 대한 전문 지식뿐만 아니라 전 세계에 위치한 연구소를 통해 개별 업종에서 새로운 테크놀로지를 이해하도록 합니다.