ビーム制御技術による溶融池安定化の原理をご紹介
Eモビリティの普及とともに、製造工程にも環境配慮が求められています。AMBレーザは、乾燥工程のCO₂削減に寄与しつつ、溶接品質向上とコストバランスを実現。従来のグリーン・ブルーレーザの課題であるコストや運用性を補い、実用性と効率性を兼ね備えた最適なソリューションです。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 銅・アルミの溶接不良をゼロにする！レーザ波長の特性とスパッタ抑制のメカニズム |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 9.1Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | IPGフォトニクスジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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スライド番号 1、会社概要、会社概要、会社概要、スライド番号 5、スライド番号 6、Eモビリティ製造、課題 乾燥工程でCO2削減・省エネ、スライド番号 9、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、 新技術 ダイオードレーザ DLS-ECOとは？、スライド番号 17、 技術活用イメージ・ユースケース、スライド番号 22、スライド番号 34、スライド番号 35
新技術解説
バッテリー製造の
乾燥工程CO2削減、溶接品質向上
Eモビリティ製造における
最新レーザ技術の活用
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02 新技術 AMBレーザ
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？
1. なぜIRでも高反射材を加工できるのか
銅表面
温度
室温 融点 沸点
引用：デンソー福西様 発表資料 LMPシンポジウム2023
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？
特長
2. AMB(Adjustable Mode Beam)とはレーザを「センター」と「リング」の2つの
ビームに分ける技術です
＋ ＝
通常のファイバーレーザ センタービーム リングビーム アジャスタブルモード
ビーム
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？
3. AMB溶接の利点
① スパッタ発生のメカニズム
通常のファイバー
レーザ スパッタ
キーホール
通常のレーザ溶接では、金属蒸 金属蒸気から生じた高圧ガスが、 スパッタが、キーホールから飛
気が、キーホールから吹き上が キーホールの上部に向かって、 び出し、材料表面に付着する
る 溶融金属を押し上げる
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？
3. AMB溶接の利点
① 安定したキーホールを形成することができ、金属蒸気が逃げやすくなる。
② リングビームは、溶融金属を下方向にそらすことで、溶融池を安定化させ逃
げる金属蒸気の運動エネルギーを最小化しスパッタを抑制する。
センター
リング
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？ シングルモード(SM)-AMB
マルチモード(MM)ビーム シングルモード(SM)ビーム
センター
焦点の出力強度分布が リング 焦点の出力強度が
均一 正規分布(ガウシアン）
銅溶接
400mm/s
SM-AMB 3000/3000
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1.58mm
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新技術 AMBレーザとは？
新技術 AMBレーザとは？
3. AMB溶接の利点
【一般的なレーザ】 【AMBレーザ】
スパッター スパッター抑制
キーホールが不安定となり、スパッタ発生や反 リングビームの効果でキーホールが安定し
射による溶融不良が発生している スパッタが抑制され、常に安定した溶接となる
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新技術 AMBレーザとは
新技術 AMBレーザとは
特性 IRファイバーレーザ グリーン/ブルー レーザ IPG AMB レーザ
スパッタレス溶接 スパッタ発生 スパッタ抑制 スパッタ抑制
入熱 最も低い 高い 低い
量産におけるプロセスウインドウ 限定的 限定的 広い
1.0 mm深度における溶接速度 > 35 m/min < 3 m/min > 35 m/min
仕上げ面 普通 スムーズ スムーズ
コスト (導入費用とランニングコスト) 最も低い 最も高い 低い
量産における信頼性 高い 低い 高い
レーザコンポーネントの汎用性 豊富な品揃え 特注扱い、高価 豊富な品揃え
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新技術 AMBレーザとは
新技術 AMBレーザとは
溶接マップ - スパッタ抑制での条件設定
溶接スピード
プロセスウインドウ
引用：デンソー福西様 発表資料 LMPシンポジウム2023
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スライド番号 19
01 銅・アルミ接合おけるスパッタ抑制の課題
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Eモビリティ製造
Eモビリティ製造
封口 溶接 バスバー 溶接 ヘアピン 溶接
EVバッテリー EV駆動モーター
フォイル溶接 インジェクション
ピンホール 溶接 フォイル切断 電磁鋼板積層溶接 セル マーキング バスバー 溶接
減圧弁溶接 タブと端子 溶接 セル マーキング 電磁鋼板 切断 絶縁被膜 除去
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課題 銅・アルミ接合におけるスパッタ抑制
課題 銅・アルミ接合におけるスパッタ抑制
• Eモビリティ製造、特にバッテリー、インバーター、モーターなどの生産におい
て、レーザ加工は不可欠
• 銅・アルミなどの高反射材接合において、一般的なIRレーザだとスパッタの発生
が品質問題となる
• そのため波長吸収の良い『ブルー』や『グリーン』レーザが使用される場合があ
るが、加工効率、投資対効果、メンテナンス性などに課題が残る
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スライド番号 31
03 ユースケース・事例
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技術活用イメージ・ユースケース
技術活用イメージ・ユースケース
封口 溶接 バスバー 溶接 ヘアピン 溶接
EVバッテリー EV駆動モーター
フォイル溶接 インジェクション
ピンホール 溶接 フォイル切断 電磁鋼板積層溶接 セル マーキング バスバー 溶接
減圧弁溶接 タブと端子 溶接 セル マーキング 電磁鋼板 切断 絶縁被膜 除去
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技術活用イメージ・ユースケース
技術活用イメージ・ユースケース
モーターヘアピン
要求項目
• スパッタレス
• 溶接個所の電気伝導性
• 均一な溶接断面
• クレーターレス
• エッジ形状
• 入熱影響
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