レーザー溶接

ここでは、レーザー溶接について解説。レーザー溶接とはどういったものか、どんなレーザーの種類があるかなどについてまとめました。

レーザ溶接とは？

レーザー溶接とは文字通りレーザーを用いて行う溶接です。アーク溶接に比べて集光径を絞れるため、局所的な溶接や異なる素材の溶接が可能となっています。微細な溶接が可能なことから、リモート溶接に採用されることも多いのが特徴です。自動車部品や電子部品のスポット溶接にレーザー溶接が使われるケースが多くあります。また、レーザーの種類によっても利用用途が異なります。

母材の表面を広く浅く照射して溶接する熱伝導溶接と、深く照射するキーホール溶接の2つの溶接方法があります。どちらも、部分的に照射するため母材の歪みや熱への影響が少ないのがメリットです。

レーザー溶接の際はプラズマの発生に気を配る必要があります。プラズマが発生するとレーザー光が吸収されたり屈折したりするため、適切な溶接が行えません。ポロシティや割れなどが生じる可能性があります。プラズマは遊離電圧が低いと発生しやすい特徴があるため、遊離電圧の高いヘリウムをアシストガスとして用いるか、真空状態で作業するといった対策を講じる必要があるでしょう。

レーザ溶接の種類と特徴

気体を用いるレーザー

気体を用いるレーザーには、CO2レーザーやTEA-CO2レーザーがあります。CO2レーザーは、CWとパルス、TEA-CO2レーザーはパルスを発生させて溶接します。

個体を用いるレーザー

YAGレーザーとYVO4レーザーがあります。YAGレーザーはイットリウム（Yttrium）、アルミニウム（Aluminum）、ガーネット（Garnet）が使われ、YVO4レーザーはイットリウム（Yttrium）と四酸化バナジューム（Orthovanadate）が使われた結晶を媒介にレーザーを生じさせます。

ファイバーを用いるレーザー

Ybファイバーレーザーは光ファイバーを媒介にしたレーザーです。発振形態が、CW・Qスイッチ・超短パルスと幅が広いため、レーザー溶接の中でも使い勝手が良いとされています。リモート溶接に用いられるのもファイバーレーザーがメインです。

半導体を用いるレーザー

LDレーザーが半導体を用いたレーザーです。Laser Diodeの頭文字をとっています。高密度で照射できるのが特徴です。ちなみに半導体とは、電気を通す導体と通さない絶縁体の両方の特徴を持つ物質を指します。