ステンレス鋼のレーザ溶接可視化事例

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本コラムではステンレス鋼のレーザ溶接をハイスピードカメラを用いて可視化した事例をご紹介します。

レーザ溶接の可視化

レーザ溶接は、高精度かつ高品質な接合を実現するために広く活用されています。しかし、レーザ溶接中に発生するプルーム（蒸気やプラズマ）、スパッタ（溶融金属の飛散）、キーホール（溶融池内の空洞）などの動的現象は、肉眼や通常のカメラでは詳細に観察することが困難です。そこで、ハイスピードカメラを活用することで、これらの現象を可視化し、溶接品質の向上や工程最適化に役立てることができます。

事例紹介：ステンレス鋼のレーザ溶接可視化

レーザ溶接では、レーザビームが材料を溶融・蒸発させ、キーホールと呼ばれる深い穴が形成されます。このキーホールの挙動は溶接品質に大きな影響を与えます。ハイスピードカメラを用いることで、キーホールの安定性や形状変化を可視化し、適切なレーザ条件を決定する条件出しに活用することができます。

撮影条件
・解像度：1,024×992 pixels
・撮影速度：20,000 fps
・シャッター速度：1.0μsec

事例紹介：ステンレス鋼のレーザ溶接可視化（ウォブリング）

ウォブリング（レーザビームの振動を利用した溶接技術）は、溶接品質を向上させるために活用されています。ハイスピードカメラを用いることで、ウォブリング中の溶融池の動きやキーホールの変化を詳細に記録し、適切な振幅や周波数の設定が可能になります。これにより、溶接の安定性向上や欠陥低減に寄与することができます。また、レーザ溶接中をカラーカメラで可視化することで、ワークへ入熱している色味情報も観察することができます。

撮影条件
・解像度：1,024×1,024pixels
・撮影速度：5,000 fps
・シャッター速度：6.7μsec