일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.6.12

시마즈제작소, 6kW의 청색 반도체 레이저 광원
구리재 용접용 레이저

시마즈제작소는 전기자동차(EV)의 모터나 인버터, 배터리 등에 사용하는 구리재의 용접에 적합한, 새로운 청색 반도체 레이저 기술을 개발했다.

구체적으로는 ‘세계 최고 출력’이라는 6kW의 청색 반도체 레이저 광원과, 조사 빔의 모양을 조정할 수 있는 ‘온디맨드 프로파일 제어 기술’이다. 시마즈제작소에 따르면 이 기술은 청색 레이저용으로서는 세계 최초라고 한다.

시마즈제작소는 6kW의 청색 반도체 레이저 광원을 구성할 때, 새로 개발한 1kW의 청색 반도체 레이저 광원과, 이 광원 6대의 출력을 묶는 ‘가공 헤드’를 조합했다.

1kW 청색 반도체 레이저의 출력 파이버에는 직사각형(200×400μm)의 코어 형상 채택. 주사(走査, Scanning)한 경우에 기존의 원형 형상과 비교해 전역에서 보다 균일하게 열을 전달할 수 있다. 또한 조사 면적의 확대로 고휘도화를 도모할 수 있어 안정적인 고속 가공이 가능하게 되었다.

또 다른 온디맨드 프로파일 제어 기술로는 묶은 레이저 6대의 출력이나 조사 위치를 각각 독립 제어할 수 있다. 가공 대상물의 모양에 맞춰 레이저광의 세기를 바꾸는 등의 제어를 통해 고품질 용접을 실현할 수 있다고 한다.

앞으로 대형 공작기계 업체와 협력해, 이번에 개발한 기술을 실용화한다.

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