2025 年のベストレーザー溶接機

レーザー溶接機は、自動車、航空宇宙、宝石、医療機器の製造で広く使用されています。レーザー技術を使用して、金属やプラスチックなどの2つの材料を精密かつ正確に溶接します。溶接速度が速く、熱入力が少なく、歪みが最小限であるため、レーザー溶接機は最も人気のある現代の溶接ソリューションとなっています。レーザーの出力、機械のサイズとタイプ、材料の適合性、コストは、新しい溶接機を購入する際に重要な役割を果たす重要な要素です。レーザー溶接機は、生産効率と作業品質の向上を目指す企業に大きなメリットをもたらします。どこで選択すればよいか迷っている場合は、 STYLECNC 常にあなたの期待に応える信頼できる情報源です。いずれにせよ、この記事は趣味用および産業用商業用の溶接機を探している人のための包括的なガイドラインになるでしょう。

議論をさらに深めていきましょう。

LBW - レーザービーム溶接

レーザービーム溶接（LBW）は、高強度のビームを材料の表面に照射し、ビームと材料の相互作用によって材料を溶融させて溶接する新しいタイプの溶着方法です。

原子誘導放射線の原理を利用して作動物質を刺激し、良好な単色性、強い指向性、高強度のビームを生成します。

集束ビームのエネルギー密度は最大 1013W/cm であり、レーザーエネルギーを数千分の一秒以下で 10,000°C を超える熱エネルギーに変換できます。

ビームから放出される高熱エネルギーにより、材料の局所的な温度が上昇し、内部温度が融点に達すると材料が溶けて溶融池が形成され、薄い材料や精密部品の溶接が可能になります。

レーザー溶接は、放射エネルギーを利用して効果的な溶接を実現するプロセスです。その動作原理は、活性レーザー媒体（ファイバー、 CO2誘導放射は、特定の方法でビーム（YAG など）を振動させ、共振空洞内で前後に振動させて誘導放射を発生させます。ビームからの熱エネルギーは材料に接触すると吸収され、温度が材料の融点に達すると溶接が実行されます。

コストと価格

金属片がどのように接合されるのか疑問に思ったことがあるなら、レーザー溶接機についてすでに聞いたことがあるはずです。レーザー溶接機は、レーザーガンで金属を溶接し、その後レーザービームを使用して加熱し、ユーザーが望む精密な金属接合部を作成します。

それでも、レーザー溶接機の実際のコストはいくらなのか疑問に思うかもしれません。

目安としては、エントリーレベルのハンドヘルドレーザー溶接機は約4,700米ドルから始まり、プロ仕様のポータブルレーザー溶接機は6,500米ドルから9,800米ドルの範囲で、ファイバーレーザーの出力オプションは 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.

自動 CNC レーザー溶接システムの価格は、システムの性能や専門性に応じて、12,500 ドルから 17,100 ドルの範囲になります。

産業用五軸レーザー溶接ロボットの価格は 48,000 ～ 58,000 米ドルの範囲で、さまざまな電源オプションとロボットのスマートさによって異なります。

3-in-1 ファイバーレーザー溶接機、クリーナー、カッターが一体となったこのマシンの価格は 4,700 ～ 6,800 米ドルで、初心者にとって手頃な価格です。

2025 年のレーザー溶接機の平均コストは、ハンドヘルド モデルでは 5,800 米ドルと低く、ロボット タイプでは 52,800 米ドルと高くなります。

ただし、コストは通常​​、溶接機の構成と機能によって異なります。

さらに、溶接機が初心者向けかプロ向けかによっても価格が異なります。

予算を決める

仕様

種類

レーザー溶接は、さまざまな材料や厚さのスポット溶接を高品質で低コストで実現できる汎用性の高い方法です。さまざまな材料で使用できます。一般的なタイプには次の3つがあります。 CO2、YAG、ファイバーレーザー溶接機。大判・厚板用の高出力溶接機と小型部品用の低出力溶接機があります。金属用とプラスチックやセラミックなどの非金属材料用の溶接機があります。

さまざまなタイプを次のように分類できます。

• ワイヤおよびワイヤ溶接 - クロス溶接、平行重ね溶接、ワイヤ対ワイヤの突合せ溶接、および T 型溶接。

• スライス間の溶接 - 端部溶接、突合せ溶接、中心穿孔溶融溶接、中心貫通溶融溶接。

• 金属線とブロック部品の溶接。金属線とブロック要素の接続をうまく実現でき、ブロック要素のサイズは任意にできます。溶接中は、線状部品の幾何学的寸法に注意する必要があります。

• 異なる金属の溶接。異なる種類の金属の溶接では、溶接性パラメータの範囲を解決する必要があります。異なる材料間の溶接は、特定の材料の組み合わせでのみ可能です。

あなたが使用します

レーザー溶接機は、製造業、造船業、自動車産業、電池産業、航空宇宙産業、宝石、バイオメディカル、粉末冶金、電子産業、IT産業、電子機器、光通信産業、センサー産業、ハードウェア産業、自動車アクセサリー産業、眼鏡産業、磁器歯、太陽エネルギー産業、電熱産業、薄板材料、精密部品製造などで広く使用されています。

スポット溶接、突合せ溶接、ステッチ溶接、シーリング溶接が可能で、一貫した高品質の結果を得ることができます。小型で高密度に配置された精密で熱に敏感なワークピースに特に適しています。

自動車製造を例にとると、このタイプの溶接は大規模化しており、関連する自動生産ラインや溶接ロボットが登場しています。

関連統計によると、欧米の先進工業国では、 50% 〜へ 70% 自動車部品の加工にはレーザー加工が用いられています。その中でもレーザー溶接と切断が最も多く使用され、現在では自動車製造における標準的な工程となっています。

自動車業界もこの高度な溶接技術を重視し始めています。自動車業界では、レーザー製造技術は主にボディのテーラーリングと部品の溶接に使用されています。

車体パネルの溶接に使用されるレーザーは、異なる厚さと異なる表面コーティングの金属板を溶接してプレスすることで、作成されたパネル構造が最も合理的な金属の組み合わせを実現できます。変形が少ないため、二次加工も省略されます。LBWは、鍛造部品を車体打ち抜き部品に置き換えるプロセスをスピードアップします。

LBWの採用により、オーバーラップ幅や一部の補強部品を削減できるほか、車体構造自体の体積を圧縮することもできるため、これだけで車体のw8を約50kg削減できる。さらに、LBW技術により、はんだ接合部が分子レベルで確実に接続され、車体の剛性と衝突安全性が効果的に向上するとともに、車内の騒音も効果的に低減される。

レーザーテーラー溶接は車体の設計と製造に使用され、車体のさまざまな設計と性能要件に応じて、さまざまな仕様の鋼板が選択され、フロントガラスフレームやドアインナーパネルなどの車体の特定の部分の製造が完了します。 切断 組立技術の革新により、部品点数や金型数の削減、スポット溶接回数の削減、材料量の最適化、部品点数の削減、コスト削減、寸法精度の向上などの利点があります。

しかし、LBWは主に車体上部カバーや車体側面などのフレーム構造に使用されており、従来の抵抗スポット溶接の溶接方法は徐々にレーザービーム溶接機に置き換えられています。

レーザー技術により、ワーク接合部の接合面の幅を狭くすることができるため、使用するプレートの量が減るだけでなく、車体の剛性も向上します。高級車を生産する世界の大手自動車メーカーや大手部品サプライヤーに採用されています。

航空機製造では、主に大型の航空機スキンと長いトラスの接合に使用され、空力面の輪郭公差を確保しています。また、腹側フィンとフラップの翼ボックスなど、胴体アクセサリの組み立てにも広く使用されています。その後、LBW技術を使用して、3次元空間での溶接と接合を完了します。製品の品質が良好で、生産効率が高いだけでなく、プロセスの再現性も良好で、w8削減効果が明らかです。

ジュエリー業界では、LBW は美観と異素材間の溶接を満足することができ、金や銀のジュエリーの補修穴、スポット溶接穴、溶接インレイなどに広く使用されています。

LBW クラッディングは、金型修理の主要技術となっています。航空宇宙産業では、この技術を使用して、航空宇宙エンジンのニッケルベースのタービンブレードの耐熱層と耐摩耗層を修理しています。従来の表面改質技術と比較して、レーザークラッディングは、入熱量が低く、加熱速度が速く、変形が最小限で、希釈率が低く、接着強度が高く、改質層の厚さを正確に制御でき、アクセス性が高く、位置決めが良好で、生産性が高いという特徴があります。

携帯電話のバッテリー、電子部品、センサー、時計、精密機械、通信などの他の業界でも LBW 技術が導入されています。

設備投資額が高いため、レーザー溶接機は現在、高付加価値分野でのみ使用されています。これらの分野でも、LBWは長い間十分に活用されていませんでした。しかし、新しいレーザー製造技術と設備の開発により、LBWは徐々に、長い間伝統的な溶接機が占めていた「領域」に侵入しつつあります。

特徴

レーザー溶接は、加熱範囲が集中し、制御可能で、変形が小さく、速度が速いのが特徴です。

決断を下す手助けとなるよう、レーザービーム溶接機とアーク溶接機を比較してみましょう。

レーザースポットの直径は精密に制御できます。通常、材料の表面に照射されるスポットの直径は0.2〜0の範囲です。6mm、スポットの中心に近づくほどエネルギーは高くなります（エネルギーは中心から端に向かって指数関数的に減少します、つまりガウス分布です）。継ぎ目幅は以下で制御できます。 2mm.

しかし、アーク溶接機のアーク幅は正確に制御できず、レーザースポットの直径よりもはるかに大きく、アーク溶接機の継ぎ目幅もレーザーよりもはるかに大きく、通常は 6mレーザーのエネルギーが非常に集中しているため、溶ける材料が少なく、必要な総熱量も少ないため、溶接変形が小さく、速度が速くなります。

書くことはレーザーとアークの比喩として使用できます。レーザービーム溶接は、0.3mmのサインペンで書くようなものです。文字は非常に細く、速くなければなりません。また、紙は書いた後も基本的に変化しません。どこに打つかを指していると言えます。

アーク溶接は、大きな筆で文字を書くようなもので、太いだけでなく、力の入れ方によって文字の太さが異なり、書き味も遅くなります。書いた後は、水に浸しすぎて紙が変形してしまうことも避けられません。

レーザーデポジット溶接

再生品質による修理・改造。

スポット溶接とシーム溶接

最小の溶接点から連続した継ぎ目まで。

スキャナー溶接

ワークや加工ヘッドの移動による時間ロスがありません。

ポリマー溶接

完璧な表面で高強度の接続を実現する柔軟な方法。

チューブとプロファイルの溶接

チューブとプロファイルの最適なレーザービーム溶接。

長所と短所

レーザービーム溶接は熱伝導プロセスです。ワークピースの表面はレーザー放射によって加熱され、レーザーエネルギーは特定の狭い範囲のスポットに高度に集中するように制御されます。

表面の熱は熱伝導によって内部に拡散され、レーザーパルスの幅、エネルギー、ピークパワー、繰り返し周波数がパラメータによって制御され、ワー​​クピースを溶かして特定の溶融池を形成します。

従来のアルゴンアーク溶接機と比較して、レーザービーム溶接機は自然な利点があり、産業用電子機器、自動車製造、航空宇宙などの精密機械部品の分野で広く使用されています。

• 集束ビームは従来の方法に比べてはるかに高い出力密度を持ち、速度も数倍速いため、熱影響部と変形が小さくなります。

• ビームの伝送と制御が容易で、トーチとノズルを頻繁に交換する必要がないため、シャットダウンの補助時間が大幅に短縮され、負荷率と生産効率が高くなります。

• 浄化効果と高い冷却速度により、継ぎ目が強くなり、全体的な性能が高くなります。

• バランス入熱量が低く、加工精度が高いため、再加工コストを削減できます。また、LBWの移動コストが比較的低いため、生産コストを削減できます。

• 自動化が容易に実現でき、ビームの強度と微細な位置決めを効果的に制御できます。

• 入熱が最小限。溶融プロセスは高温で素早く完了するため、ワークピースの熱は極めて低く、熱変形や熱影響部はほとんどありません。

• エネルギー密度が大きく、放出が極めて速いため、高速加工時の熱による損傷や変形を回避でき、精密部品や熱に弱い材料の加工が可能です。

• 溶接対象材料は酸化されにくく、ガス保護や真空環境なしで大気中で溶接できます。

• レーザーは絶縁材料を直接溶接することができ、異種金属材料の溶接が容易になり、金属と非金属を溶接することもできます。

• 溶接機は溶接対象物に接触する必要がありません。ミラーや偏向プリズムでビームを任意の方向に曲げたり集光したりすることができ、光ファイバーで届きにくい場所に誘導して溶接することもできます。また、透明素材を通してレーザーを集光できるため、通常の方法ではアクセスしにくい接合部や真空管内の電極など配置できない接合部も溶接できます。

• ビームは摩耗や損傷を起こさず、長期間安定して動作します。

ユーザーのガイダンス

起動前の準備

• レーザー溶接機の電源と水循環が正常かどうかを確認します。

• 機械内部の機器のガス接続が正常かどうか確認してください。

• 機械の表面にほこり、汚れ、油などがないことを確認してください。

ON / OFF

起動手順:

• 電源を入れ、主電源スイッチをオンにします。

• ウォータークーラー、発電機を順にオンにします。

• アルゴンガスバルブを開き、ガスの流れを調整します。

• 現在実行する作業のパラメータを入力します。

• 溶接作業を実行します。

シャットダウン手順:

• プログラムを終了し、ジェネレータをオフにします。

• 集塵機、ウォータークーラーなどの機器を順番に停止します。

• アルゴンボンベのバルブを閉じます。

• 主電源スイッチを切ります。

安全作業規程

• 運転中、緊急事態（レーザーからの水漏れや異常音）が発生した場合は、直ちに緊急停止ボタンを押し、速やかに電源を切ってください。

• 操作前に溶接機の外部水循環スイッチをオンにする必要があります。

• 溶接システムは水冷方式を採用し、電源は空冷方式を採用しているため、冷却システムに障害が発生した場合、機械の起動は固く禁じられています。

• 機械内部の部品を勝手に分解したり、機械の安全扉が開いている状態で溶接したりしないでください。

• 溶接機が作業しているときは、目の損傷を防ぐために、レーザーを直接見たり、目で反射したり、溶接ガンに直接目を向けたりすることは固く禁じられています。

• 火災や爆発の原因となるため、光路上やビームが照射される場所に可燃性物質や爆発性物質を置かないでください。

• 機械が作動しているとき、回路は高電圧と大電流の状態にあります。作動中に機械内の回路部品に触れることは固く禁じられています。

• 訓練を受けていない人がこの機械を操作することは禁止されています。

注意と警告

レーザー溶接機の登場により作業効率は大幅に向上しましたが、使用の過程では、作業者の安全を確保するために、操作中に次の安全操作仕様を習得する必要があります。

• 電力密度が高く、ビームが非常に細いため、人間の目や皮膚に損傷を与えやすいため、溶接作業中は目を保護することが重要です。現場の作業者は専用の保護メガネを着用する必要があります。

• 皮膚に直接照射すると皮膚に火傷を引き起こし、拡散反射の長期的な影響により、作業者の皮膚の老化、炎症、皮膚がんの病変も引き起こします。現場の作業者は、拡散反射の影響を軽減するために作業服を着用する必要があります。

• 機器と人の安全を確保するために、取扱説明書をよく読み、操作規則に厳密に従って溶接機を操作してください。

• 溶接機のすべての部品が正常に作動しているかどうかを確認します。作業前に、すべての部品が正常に作動しているかどうかを確認します。作業後は、機械と作業場を点検して、隠れた危険を排除し、事故のない安全を確保します。

• レーザー照射による火災を避けてください。レーザーの直接照射または強い反射は可燃物を燃やし、火災を引き起こします。また、レーザーには数千から数万ボルトの高電圧があり、感電により損傷します。そのため、訓練を受けた人だけが溶接機を操作できます。光路システムは、直接照射を防ぐために完全に金属で囲む必要があり、溶接作業台も放射線照射を防ぐためにシールドする必要があります。

• 溶接機内の循環水は清潔に保つ必要があります。そうしないと、レーザーの出力に影響します。ユーザーは、起動時間と水質に応じて冷却水を交換するサイクルを決定できます。一般的に、水交換サイクルは夏の方が冬よりも長くなります。

• 傷害を防ぐために、ケースは安全アースに接続する必要があります。

• 環境を清潔に保つように注意し、光学部品が汚染されていないかどうかを頻繁に確認してください。

• 溶接機の動作中に異常が発生した場合は、点検する前に必ず電源を切ってください。溶接機のメンテナンスを行う必要がある場合は、感電を避けるため、必ず電源を切り、エネルギー貯蔵コンデンサの電荷が放電されていることを確認してから作業を進めてください。

レーザーハイブリッド溶接

レーザーTIGハイブリッド溶接

• アークを使用してレーザー効果を高めます。

• 薄肉部品の溶接でも高速溶接が可能です。

• 溶け込み深さを増やし、溶接の形成を改善し、高品質の溶接継手を得ることができます。

• ベースメタル端面インターフェースの精度要件を緩和できます。

レーザープラズマアークハイブリッド溶接

同軸方式を採用しており、リング状の電極によりプラズマアークを発生させ、ビームはプラズマアークの中央を通過します。

プラズマアークには主に 2 つの機能があります。

一方では、追加のエネルギーが提供され、速度が上がり、それによってプロセス全体の効率が向上します。

一方、プラズマアークはレーザーを取り囲み、熱処理効果を生み出し、冷却時間を延長し、硬化と残留応力の感受性を低減し、溶接部の微細構造特性を改善します。

レーザーMIGハイブリッド溶接

アークの溶接部へのエネルギー入力に加えて、レーザーは溶接金属に熱も伝えます。ハイブリッド溶接機は、2 つの方法が順番に作用するのではなく、2 つの方法が同時に領域に作用します。

レーザーとアークは、さまざまな程度と形でハイブリッド溶接機の性能に影響を与えます。作業中、揮発はワークピースの表面だけでなく、フィラーワイヤでも発生し、より多くの金属が揮発するため、レーザーエネルギーの伝達が容易になります。

MIG 溶接機は、電力コストが低く、溶接ブリッジが良好で、アーク安定性が良好で、フィラー メタルによる溶接構造の改善が容易であるという特徴があります。ビーム溶接の特徴は、溶け込みが大きく、速度が速く、入熱量が低く、溶接継ぎ目が狭いことですが、材料が厚いほど、より高い出力のレーザーが必要になります。

同時に、MIG溶接機に比べて溶融池が小さく、ワークの変形が小さいため、溶接後の変形修正作業が大幅に軽減されます。

レーザー MIG ハイブリッド溶接機は 2 つの独立した溶融プールを生成し、溶接後にその後のアーク熱を焼き戻すことで溶接硬度を下げ、時間とコストを節約します。

デュアルレーザービーム溶接

溶接プロセスでは、高出力密度のビームにより、金属が急速に加熱され、溶融、蒸発して高温の金属蒸気が生成され、プラズマ雲が発生しやすくなり、ワークピースによる吸収が減少するだけでなく、プロセスが不安定になります。

より大きな深貫通孔が形成された後に照射され続ける電力密度が低下し、すでに形成されているより大きな深貫通孔がより多くのビームを吸収すると、結果として金属蒸気への影響が減少し、プラズマ雲が縮小または消滅する可能性があります。

したがって、ワークピースの複合溶接を実行するには、ピーク出力が高い連続レーザーまたはパルスレーザー、またはパルス幅、繰り返し周波数、ピーク出力に大きな差がある 2 つのパルスレーザーを使用します。

プロセス中に、ワークピースに共照射して定期的に大きな深い貫通穴を形成し、その後、適時に照射を停止します。これにより、プラズマクラウドが小さくなったり消えたりして、ワークピースによるレーザーエネルギーの吸収と利用が改善され、貫通が増加し、能力が向上します。

2つの方法を組み合わせ、それぞれの利点を最大限に発揮して最高の効果を達成し、速度が速く、溶接ブリッジが良好で、速度と品質の完璧な組み合わせを実現する、現時点で先進的な溶接方法です。

これは自動車業界におけるまったく新しい溶接技術であり、特にビーム溶接では達成できない、または経済的に実現不可能な組み立てギャップ要件に適しています。幅広い用途と高効率特性を備え、投資コストを削減し、生産時間を短縮し、生産コストを節約し、生産性を向上させ、競争力を強化します。

バイヤーズガイド

レーザー溶接機を購入する際には、考慮すべき要素がいくつかあります。まず、機械のパワーと速度を考慮する必要があります。出力が高いほど、溶接が速く、効率的になります。次に、溶接する材料のサイズと種類を考慮し、部品の厚さと材料に対応できる十分な溶接能力が機械にあることを確認します。精度も重要です。一部の溶接作業では高いレベルの精度が求められるためです。使いやすさも考慮すべき重要な要素です。機械のセットアップと操作が簡単である必要があります。メンテナンス要件とコストも考慮する必要があります。メンテナンス要件が低い機械は、長期的にはコスト効率が高くなります。価格は購入決定の重要な要素であるため、予算を設定し、それに合った機械を選択することが重要です。最後に、メーカーが提供する保証とカスタマー サポートを考慮して、機械に問題が発生した場合にサポートを受けられるようにします。これらの要素を考慮することで、ニーズと予算に合った高品質のレーザー溶接機を見つけることができます。

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