KR20190087435A - 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법, 장치 및 레이저 압접으로 제조되는 공작물 - Google Patents

레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법, 장치 및 레이저 압접으로 제조되는 공작물 Download PDF

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머크 로버트
페트주츠 안드레아스
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체에스엠 마쉬넨 게엠베하
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Abstract

본 발명은 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법, 장치 및 레이저 압접으로 제조되는 공작물에 관한 것으로, 상기 방법 및 장치는 제1 결합부(47') 및 그의 제1 결합면(47)을 구비하는 제1 금속 소자(45)와 제2 결합부(48') 및 그의 제2 결합면(48)을 구비하는 제2 금속 소자(46)를 연결한다. 먼저, 레이저로 제1 금속 소자(45)의 제1 결합부(47')를 조사하여, 제1 결합면(47)이 약 제1 금속 소자(45)의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하고, 레이저로 제2 금속 소자(46)의 제2 결합부(48')를 조사하여, 제2 결합면(48)이 약 제2 금속 소자(46)의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하며, 제1 금속 소자(45)와 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47), 제2 결합면(48)이 그의 재결정 온도 이하로 냉각될 때까지 제1 금속 소자(45)의 제1 결합면(47)을 제2 금속 소자(46)의 제2 결합면(48)에 가압한다.

Description

레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법, 장치 및 레이저 압접으로 제조되는 공작물
본 발명은 레이저 압접에 관한 것으로, 특히 제1 결합면을 구비하는 제1 금속 소자와 제2 결합면을 구비하는 제2 금속 소자를 연결하는 방법, 및 해당 방법을 실시하기 위한 장치와 해당 방법으로 제조되는 공작물에 관한 것이다.
DE102008014934A1에는 제1 결합면을 구비하는 제1 금속 소자와 제2 결합면을 구비하는 제2 금속 소자를 연결하는 방법이 개시되어 있으며, 해당 방법에서, 제1 결합면 및 제2 결합면은 자기장 작용에 의해 각각 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 재결정 온도와 용융 온도 사이의 온도로 가열된 후, 제1 금속 소자와 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면이 각각 재결정 온도 이하로 냉각될 때까지 서로 가압된다.
본 발명은 상기 개시된 방법을 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 제1 결합부 및 그의 제1 결합면을 구비하는 제1 금속 소자와 제2 결합부 및 그의 제2 결합면을 구비하는 제2 금속 소자를 연결하는 방법에 있어서, 레이저로 제1 금속 소자의 제1 결합부를 조사하여, 제1 결합면이 제1 금속 소자의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하는 단계; 레이저로 제2 금속 소자의 제2 결합부를 조사하여, 제2 결합면이 제2 금속 소자의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하는 단계; 및 제1 결합면 및 제2 결합면이 그의 재결정 온도 이하로 냉각될 때까지 제1 금속 소자의 제1 결합면을 제2 금속 소자의 제2 결합면에 가압하는 단계를 포함한다.
상기 공지된 기술에서, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면이 자기장 작용에 의해 가열될 경우, 자기장의 상호적인 영향으로 인해 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면에 사용되는 재료를 서로 관계없이 임의로 선택할 수 없다. 따라서, 자기장 작용에 의해 압접 시, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자는 반드시 기본적으로 동일한 재결정 온도와 용융 온도를 가지는 재료여야 된다. 마찰 가열에 의해 압접하는 방식에서 동일한 문제가 더욱 현저히 나타나며, 이는 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면이 서로 마찰에 의해 가열되므로, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 온도를 서로 임의로 조절할 수 없기 때문이다. 상기 2개의 방법의 또 다른 단점은, 결합면이 기하학적 형상의 제한을 받는다는 것이다. 적어도 마찰 가열을 통해 용접 시, 결합면은 반드시 밀폐되고 최대한 평면이여야 되며, 특히 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 오목홈에 위치하면 않되며, 그러지 않을 경우 제1 결합면 및 제2 결합면에서 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자를 가열할 수 없다.
본 발명의 기본적인 개념은, 압접 과정에서 레이저로 가열함으로써 전통적인 압접 방법을 대체한다. 이로써, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면이 어떠한 윤곽을 가지더라도 모두 가열될 수 있다. 이는 레이저가 펜과 같아 오목면과 일부 파쇄된 윤곽에 도달할 수 있기 때문이다. 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합면 및 제2 결합면의 에너지 입력도 레이저를 통해 서로 영향을 받지 않고 각각 조절할 수 있다. 따라서, 해당 방법은 완전히 상이한 재결정 온도를 가지는 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자를 서로 결합할 수 있으며, 예를 들어 재결정 온도가 150℃인 알루미늄과 재결정 온도가 600℃인 니켈을 결합할 수 있으며, 이는 통상적인 압접 방법으로 구현할 수 없는 것이다.
제1 결합부와 제2 결합부의 제1 결합면 및 제2 결합면을 가열하는 것 외에, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 기타 표면이 레이저 빔에 의해 조사되어 제1 결합부와 제2 결합부가 가열되는 것을 더 포함할 수 있다. 전제 조건은, 가열되는 표면이 최대한 제1 결합부 및 제2 결합부와 근접되어, 그의 열 에너지가 가열되는 표면으로 전달될 수 있도록 하는 것이다. 따라서, 가열되는 표면은 레이저 조사를 통해 직접적으로 가열되거나, 또는 레이저로 근접되는 표면을 조사함으로써 간접적으로 가열된다.
원칙적으로는, 동일한 레이저 빔으로 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합부 및 제2 결합부를 가열할 수 있다. 그러나, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자가 제1 결합면 및 제2 결합면에서 냉각으로 인해 발생한 에너지 손실을 최대한 감소하기 위해, 제1 결합부 및 제2 결합부는 각자 레이저 빔으로 조사되어야 된다. 두번째 레이저를 사용할 경우, 먼저 이로 인한 더 높은 설비 단가를 고려해야 하지만, 2개의 레이저 빔을 통한 병행 작업은 냉각으로 인한 에너지 손실을 낮출 수 있으며, 시간의 흐름에 따라 절약되는 에너지 손실도 상당하다.
본 발명의 바람직한 방안에 따르면, 제1 결합면과 제2 결합면이 대응되는 제1 레이저와 제2 레이저에 의해 조사될 경우, 제1 결합면과 제2 결합면의 면 법선은 방향이 서로 대응된다. 이러한 배치를 통해, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자는 재결정 온도 이상으로 가열된 후, 먼저 방향을 조절하여 대응되도록 할 필요가 없어, 방향 조절에 필요하는 액추에이터를 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 방향 조절로 인해 발생한 냉각 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있어, 에너지 단가를 추가로 낮출 수 있다.
본 발명의 더 바람직한 방안에 따르면, 제1 레이저 및 제2 레이저가 대응되는 제1 결합면 및 제2 결합면을 조사할 경우, 그의 면 법선과 일정한 각도를 이룬다. 해당 가열 과정에서, 제1 결합면 및 제2 결합면은 동축이며, 가열 종료 후 해당 축에서의 상대적 이동만으로 서로에 대한 가압을 구현할 수 있다. 이로써, 서로 간의 가압을 구현하기 위해 필요한 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 이동 경로를 단축하여, 냉각으로 인해 발생한 에너지 손실을 최소로 낮출 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 방안에 따르면, 제1 레이저 및 제2 레이저가 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 제1 결합부 및 제2 결합부를 조사하여 가열할 경우, 대응되는 제1 결합부 및 제2 결합부에서 곡선 경로를 따라 이동하여, 설정된 레이저 강도로 대응되는 제1 결합면 및 제2 결합면을 조사한다. 이러한 방식을 통해, 대응되는 제1 결합부 및 제2 결합부는 펜에 의해 도색된 것과 같이, 레이저에 의해 압접에 필요한 작업 온도로 효율적으로 가열된다.
여기서, 레이저는 한 번만 아니라, 일정한 에너지 누적 빈도로 곡선을 따라 주기적으로 이동한다. 이로써, 레이저 빔이 대응되는 제1 결합부 및 제2 결합부에서 국부에 머무른 시간이 너무 길어, 대응되는 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 국부가 용융 온도 이상으로 많은 열을 받아 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 에너지 누적 빈도에 대한 선택은 다음과 같은 조건을 만족해야 한다: 대응되는 제1 결합부 및 제2 결합부 곡선에서의 임의의 가열점에서, 레이저가 조사되는 기간의 에너지 증가는 레이저가 곡선의 잔여 부분을 조사할 때의 냉각으로 인한 에너지 손실보다 커야 된다. 이로써, 에너지 증가의 총 값은 대응되는 제1 결합부 및 제2 결합부를 충분히 재결정 온도 이상의 온도로 가열할 수 있는 것을 보장할 수 있다.
상기 기술적 특징은 제1 금속 소자의 제1 결합부에 관한 것이지만, 압접 시 제1 결합부의 제1 결합면 및 제2 결합부의 제2 결합면을 모두 재결정 온도 이상의 온도로 가열해야 되므로, 상기 기술적 특징은 제2 금속 소자의 제2 결합부에도 동일하게 적용될 수 있다. 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자의 재료가 상이할 경우, 기술적 단계에서 상이한 파라미터, 예를 들어 에너지 누적 빈도 및/또는 대응되는 레이저 빔의 강도 및/또는 기타 파라미터를 선택해야 된다.
본 발명의 다른 일측면에 따르면, 상기 기술적 과정 중의 하나를 실시하는 장치를 설계 제조한다. 상기 장치는 제1 금속 소자를 조이는 제1 척; 제2 금속 소자를 조이는 제2 척; 레이저로 제1 금속 소자의 제1 결합면과 제2 금속 소자의 제2 결합면을 가열하는 레이저 발생기; 및 제1 결합면 및 제2 결합면이 가열되는 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자를 조여, 제1 금속 소자 및 제2 금속 소자가 제1 결합면 및 제2 결합면에서 서로를 가압하도록 하는 가압 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 일측면에 따르면, 제1 재료로 제조되는 제1 결합면을 구비하는 제1 금속 소자; 제1 재료와 상이한 제2 재료로 제조되는 제2 결합면을 구비하는 제2 금속 소자를 포함하는 공작물에 있어서, 제1 결합면과 제2 결합면은 상기 방법 중의 하나를 통해 서로 결합된다.
하나의 가능한 공작물로는 드릴날일 수 있으며, 여기서, 제1 금속 소자는 드릴 헤드이고, 제2 금속 소자는 드릴 나선이다. 드릴 나선과 드릴 헤드는 완전히 상이한 제조 기술로 각자 양산 후 서로 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 재료의 선택에서도 제한을 받지 않는다. 예를 들면, 드릴 헤드의 제조에는 매우 딱딱한 소결 재료를 선택할 수 있고, 드릴 나선에는 간단한 절삭 가공에 적합한 재료를 선택할 수 있다.
도 1은 생산 라인을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 생산 라인 중 레이저 압접기를 실시예로 한 공작기계를 나타내는 투시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 압접기를 확대한 도면이다.
도 4a는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기의 제1 실시예에 따른 작업 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4aa은 도 4a에 도시된 제1 금속 소자와 제2 금속 소자가 압접 후 형성된 버를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기에서 레이저가 제1 금속 소자에 있는 경로를 나타내는 도면이다.
도 4c는 도 4b에 도시된 제1 금속 소자의 에너지가 시간에 따른 변화를 해석하는 도면이다.
도 5a는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기의 제2 실시예에 따른 작업 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5aa은 도 5a에 도시된 제1 금속 소자와 제2 금속 소자가 압접 후 형성된 버를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기의 제3 실시예에 따른 작업 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5bb은 도 5b에 도시된 제1 금속 소자와 제2 금속 소자가 압접 후 형성된 버를 나타내는 도면이다.
도 6a는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기의 제4 실시예에 따른 작업 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6aa은 도 6a에 도시된 제1 금속 소자와 제2 금속 소자가 압접 후 형성된 버를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기의 제5 실시예에 따른 작업 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6bb은 도 6b에 도시된 제1 금속 소자와 제2 금속 소자가 압접 후 형성된 버를 나타내는 도면이다.
도 7a는 공작물의 제1 금속 소자를 나타내는 정면도이다.
도 7b는 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기로 제조된 공작물의 단면을 나타내는 측면도로, 도면에 제 7a에 도시된 제1 금속 소자를 포함한다.
도 7c는 도 7b에 도시된 공작물의 제2 금속 소자를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 2와 도 3에 도시된 레이저 압접기로 제조되는 다른 공작물을 나타내는 도면이다.
도면에 있어서, 동일한 기술적 소자는 동일한 부호로 표시되며, 각종 기술적 소자에 대해서는 한 번의 기재를 통해 설명한다. 도면은 모두 순수한 안내도로, 실제 부재에서의 실제적인 기하학적 관계를 반영하지 아니한다.
도 1은 생산 라인(1)을 나타내는 도면이다. 생산 라인(1)에서 소자는 공구를 통해 완제품으로 가공되며, 이하에서 해당 완제품에 대해 구체적으로 설명하지 않는다.
생산 라인(1)은 소자를 저장하는 소자 저장탱크(2)와 공구를 저장하는 공구 저장탱크(3)를 포함한다. 소자 저장탱크(2)와 공구 저장탱크(3)는 각각 기계손(4)을 구비하여, 각각 대응되는 소자 또는 공구를 준비소(5)와 트레이(6)에 거치할 수 있다. 트레이 저장탱크(7)에는 충분한 양의 트레이(6)가 준비된다.
소자 또는 공구를 담은 트레이(6)는 전송벨트(8)를 통해 약간의 공작기계(10)로 구성된 공작기계 행렬(9)로 전송될 수 있다. 상기 공작기계(10)들이 생산 과정을 함께 수행하게 되며, 해당 생산 과정을 통해 상기 작업이 완성되어, 즉 소자와 공구로 공작물을 조립한다. 해당 공작물에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
공작기계 행렬(9) 중의 각 공작기계(10)가 생산 과정에서의 하나 이상의 중간 단계를 수행한다. 기계손(4)이 트레이(6)로부터 소자 및/또는 공구를 잡고, 공작기계(10)가 이를 조립함으로써, 대응되는 중간 단계를 수행한다. 중간 단계가 종료된 후 또는 공구가 더 이상 필요없을 경우, 기계손(4)이 반제품 또는 완제품 또는 더 이상 필요없는 공구를 대응되는 트레이(6)로 넣고, 계속하여 다음의 공작기계(10)로 보내어 다음의 중간 단계를 수행하도록 하거나 또는 소자 저장탱크(2) 또는 공구 저장탱크(3)로 보내버린다. 2개의 용어 "공작물"과 "소자"를 명확하게 구분하기 위해, "소자"는 공작기계(10)로 보내어 가공 대기인 재료를 의미하며, 이는 소자 저장탱크(2)로부터 나온 부재일 수 있고, 바로 전의 중간단계에서 기타 공작기계로부터 나온 반제품일 수도 있다. "공작물"은 공작기계(10)에 의해 가공된 소자를 의미한다. 따라서, 공작기계(10)를 벗어난 공작물은 다른 공작기계(10)의 소자일 수 있다.
제어소(미도시)는 기계손(4)과 트레이(6)에 의해 원재료의 전송에 도움을 줄 수 있다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 생산 라인 중 레이저 압접기를 실시예로 한 공작기계(10)를 나타내는 투시도로, 후속의 부호 10이 레이저 압접기를 표시하고, 해당 가공되는 소자가 금속 소자이다.
레이저 압접기(10)는 베이스(13)에 의해 지지되는 프레임(12)을 포함한다. 도 2에는 모든 베이스(13)가 도시되어 있지 않는다. 프레임(12)은 모터에 의해 구동되는 바이스(14) 및 제1 지지대(15a)와 제2 지지대(15b)를 지지한다. 추가적인 설명의 편리함을 위해, 레이저 압접기(10)가 x-방향(16), y-방향(17)과 z-방향(18)을 구비하는 공간에 위치하는 것으로 정의한다.
바이스(14)는 위치가 고정된 제1 앵커링 부재(19)와 이와 x-방향을 따라 일정한 간격으로 이격되고, 위치가 고정된 제2 앵커링 부재(20)를 포함한다. 상기 2개의 위치가 고정된 제1 앵커링 부재(19) 및 제2 앵커링 부재(20) 사이에는 4개의 가이드바(21)가 끼워져 있다. 명확한 도시를 위해, 도 2와 도 3에서는 모든 가이드바에 부호가 표시되어 있지 않는다. 2개의 위치가 고정된 제1 앵커링 부재(19) 및 제2 앵커링 부재(20) 사이의 가이드바에 슬라이딩 베드(22)가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, 슬라이딩 베드(22)는 모터(23)에 의해 구동되고, 스크류(24)에 의해 2개의 위치가 고정된 제1 앵커링 부재(19) 및 제2 앵커링 부재(20) 사이에서 x-방향(16)에서 왕복 이동하며, 상기 스크류(24)는 암나사(미도시)를 통해 위치가 고정된 제2 앵커링 부재(20)에 도입된다. 상기 소자는 바이스(14)에 의해, x-방향(16)에서 서로 가압된다.
또한, 제1 앵커링 부재(19)에는 슬라이딩 베드(22)를 향하여 제1 척(26)을 구비하는 제1 지지판(25)이 장착된다. 동일한 방식으로, 슬라이딩 베드(26)에는 제1 앵커링 부재(19)를 향하여 제2 척(28)을 구비하는 제2 지지판(27)이 장착된다. 제1 척(26)과 제2 척(28)은 공지된 방식을 통해 각각 소자를 조일 수 있으므로, 상기 2개의 소자는 모터(23)의 구동에 의해 x-방향(16)에서 서로 가압된다.
제1 지지대(15a) 및 제2 지지대(15b)는 제1 가이드 레일(29)과 제2 가이드 레일(30)을 따라 x-방향(16)에서 주행하며, y-방향(17)을 따라 확인하면 제2 가이드 레일(30)이 제1 가이드 레일(29)의 후방에 위치한다. 제1 지지대(15a) 및 제 2 지지대(15b) 각각은 각자의 모터(31)의 구동에 의해 각자의 스크류(32)를 이용하여, 제1 가이드 레일(29) 및 제2 가이드 레일(30)을 따라 x-방향(16)에서 왕복 이동하게 된다.
제1 지지대(15a) 및 제 2 지지대(15b)는 z-방향(18)에서 이동 가능한 스윙암(34)이 각각 장착되어 있는 슬라이딩 시스템(33)을 각각 구비한다. 각각의 스윙암(34)은 구동 시스템에 의해 모두 z-방향(18)에서 이동할 수 있으며, 상기 구동 시스템은 도 2와 도 3에 도시되어 있지 않는다. 슬라이딩 시스템(33)의 구체적인 작업 원리는 본 발명의 실시 원리와 관계가 없으므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략하기로 한다. 제1 지지대(15a)의 스윙바(34)에 제1 레이저 장치의 제1 레이저 발생기(35, 도 2와 도 3에서 전체적 도시를 하지 않음)가 장착된다. 대응되게, 제2 지지대(15b)의 스윙바(34)에 제2 레이저 장치의 제2 레이저 발생기(35, 도 2와 도 3에서 전체적 도시를 하지 않음)가 장착된다. 스윙바(34)는 각각 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)가 y-방향(17)을 스윙축으로 스윙을 하게 할 수 있다. 스윙바(34)는 각각 도 2와 도 3에 미도시된 구동 시스템에 의해 스윙을 하게 된다.
이하에서, 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 명확한 도시를 위해, 도 3에서만 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)에 부호가 표시되어 있다. 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)는 각각 도 2와 도 3에서 파선으로 표시되는 레이저 광케이블(37)을 구비하며, 이에 의해 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)에게 레이저(38)를 제공한다. 레이저(38)는 시준기(39)를 통해 평행 빔으로 줄맞춤되고, 다음으로 편광기(40)를 통해 빔 가이드장치(41)로 도입된다. 상기 제1 레이저 발생기(35)의 빔 가이드장치(41)가 레이저(38)에 의해 발생된 제1 레이저(42)를 출력하고, 제2 레이저 발생기(36)의 빔 가이드장치(41)가 레이저(38)에 의해 발생된 제2 레이저(43)를 출력한다. 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36) 각자의 빔 가이드장치(41)에 의해 대응되게 출력되는 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)는, 조절 가능한 반사경과 렌즈(미도시)에 의해 스캔 범위(44)에서의 임의의 점에서 포커싱된다. 구체적인 작업 방식은 공지된 것으로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제1 레이저 발생기(35)는 제1 지지대(15a)의 슬라이딩 시스템(33)과 스윙암(34)에 의해 대략 제2 척(28)에 조준된다. 제2 척(28)에 의해 조여지는 소자는 제1 척(26)을 향하는 부위에서, 제1 레이저 발생기(35)로부터 출력되는 제1 레이저(42)에 의해 그의 재결정 온도 이상으로 가열될 수 있다. 대응되게, 제2 레이저 발생기(36)는 제2 지지대(15b)의 슬라이딩 시스템(33)과 스윙암(34)에 의해 대략 제1 척(26)에 조준된다. 동일하게, 제1 척(26)에 의해 조여지는 소자는 제2 척(28)을 향하는 부위에서, 제2 레이저 발생기(36)로부터 출력되는 제2 레이저(43)에 의해 그의 재결정 온도 이상으로 가열될 수 있다. 마지막으로, 2개의 소자의 가열된 부위는 바이스(14)에 의해 서로 가압되어 용접될 수 있다. 도 2와 도 3에서 2개의 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)를 사용하는 것은 기술적 단가가 매우 낮은 실시 방식이다. 단가를 고려하여, 단독으로 제1 지지대(15a)와 제1 레이저 발생기(35)를 사용할 수도 있다.
이상에서 레이저 압접기(10)의 작동에 대해 기본적인 설명을 하였으며, 이하에서 도 4a를 참조하여 더 구체적인 설명을 하기로 한다. 도 4a에서는 제1 척(26)에 의해 조여지는 제1 금속 소자(45)와 제2 척(28)에 의해 조여지는 제2 금속 소자(46)가 매우 구체적으로 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 결합하는 압접 방법에서, 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)는 작업 시 서로 교차된다. 즉, 제1 레이저(42)가 제2 금속 소자(46)를 가열하고, 동시에 제2 레이저(43)가 제1 금속 소자(45)를 가열한다. 제1 금속 소자(45)는 제1 결합부(47') 및 그의 제1 결합면(47)을 구비하고, 제2 금속 소자(46)는 제2 결합부(48') 및 그의 제2 결합면(48)을 구비한다. 도 4a에서, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)은 직접 가열되고, 압력을 통해 일체로 결합된다.
제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 가열하기 위해, 먼저 제1 레이저 발생기(35)와 제2 레이저 발생기(36)를 각각 제2 금속 소자(46)와 제1 금속 소자(45)에 대응되게 조준한다. 조준하는 목적은, 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36) 각자의 스캔 범위(44)가 중첩되지 않고, 또한 제2 금속 소자(46) 및 제1 금속 소자(45)의 조사가 불필요하는 부위까지 조사되어, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 각각 상대방으로 발사하는 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)를 차단하는 것을 방지하기 위한 것이다. 도 4a에서, 점선 부분과 "'(apostrophe)"를 구비하는 부호로 제1 레이저 발생기(35') 및 제2 레이저 발생기(36')의 위치를 표시하였으며, 해당 위치에서, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 제1 레이저 발생기(35') 및 제2 레이저 발생기(36')의 제1 레이저(42') 및 제2 레이저(43')의 일부 스캔 범위(44)를 서로 차단하였다.
제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)에 대해 위치 결정된 후, 조사 과정을 시작한다. 여기서, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)에 조준된 제2 레이저 발생기(36) 및 제2 레이저 발생기(35)는 대응되는 제2 레이저(43) 및 제1 레이저(42)로 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 교차로 조사하여, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 이들의 재결정 온도보다 높은 온도로 가열한다. 재결정 온도는 재료 자체에 의해 결정된다. 예를 들어, 합금 성분과 구조의 상이함에 따라, 스틸의 재결정 온도는 약 600℃ 내지 700℃이다. 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46) 각자의 용융 온도 이상으로 가열해서는 아니되며, 그러지 않을 경우 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)에 국부 파손이 발생되어 압접 과정에 영향을 미칠 수 있다.
제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)의 평면을 균일하게 가열하기 위해서, 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36)는 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)가 스캔 범위(44) 내에서 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)에서 곡선 이동하게 한다. 즉, 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)는 각각 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)에 대해 상대적 이동을 하게 된다. 상기 상대적 이동을 구현하기 위해, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 이동할 수 있으며, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 회전축(63)을 따라 회전 이동(62)을 한다. 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 이러한 이동을 구현하기 위해, 도 2와 도 3의 레이저 압접기(10)의 바이스(14)를 대응되게 조절한다.
도 4b에는 나선형 곡선(49)을 상기 곡선 이동 경로로 하는 예시를 도시하였다. 상기 나선형 곡선(49)은 제2 레이저(43)에 의해 제1 금속 소자(45)의 제1 결합면(47)에서 스캔하여 또는 재도하여 형성된다. 제1 결합면(47)에 조사되는 제2 레이저(43)는 제1 결합면(47)을 포인트-바이-포인트(point-by-point)로 가열한다. 제2 레이저 발생기(36)에 의한 제2 레이저(43)의 이동을 통해, 나선형 곡선(49)을 따라 포인트-바이-포인트로 가열한다.
이하에서, 제1 결합면(47)의 가열점(50)이 가열되는 상황에 대해 구체적으로 분석하기로 한다. 제2 레이저(43)가 상기 가열점(50)에 대한 가열은 2개의 단계로 나눌 수 있으며, 도 4c을 참조하여 추가로 설명하기로 한다. 도 4c는 가열점(50)의 열 에너지(51)가 시간(52)에 따른 변화를 설명하는 도면이다. 가열점(50)과의 관계를 표시하기 위해, 도면에서 부호 "50'"으로 표시한다.
제2 레이저(43)가 제1 결합면(47)의 가열점(50)에 조사될 경우, 가열단계(53)에 있는 제1 결합면(47)의 가열점(50)이 열 에너지(51)의 열 증가(54, 에너지 증가(54)라고 칭할 수도 있음)를 통해 가열된다. 도 4c에는 3개의 가열 단계(53)가 도시되었다. 다시 말하면, 제2 레이저(43)가 상기 가열점(50)에 3회 조사되며, 즉 나선형 곡선(49)을 따라 3회의 스캔을 진행한 것이다. 열 에너지(51)의 열 증가(54)는 도 4c에서 제1 가열 단계(53)에서만 부호가 표시되었다. 제2 레이저(43)가 나선형 곡선(49)에서 가열점(50) 외의 기타 점에 조사될 경우, 가열점(50)이 냉각 단계(55)에 처하여 냉각을 시작하게 되며, 이로써 가열점(50)의 열 에너지(51)에 열 손실(56, 에너지 손실(56)이라고 칭할 수도 있음)이 발생하게 된다. 가열점(50)을 효율적으로 가열하기 위해, 제2 레이저(43)가 나선형 곡선(49)을 따라 전체적으로 한 번의 스캔을 진행할 경우, 열 에너지(51)의 열 증가(54)와 열 에너지(51)의 열 손실(56) 사이의 에너지 차이값(57)은 반드시 플러스 값이어야 한다. 이로써, 전체적인 제1 결합면(47)에서 효율적인 가열(58)에 도달할 수 있으며, 상기 효율적인 가열(58)에 대해서는 도 4c에서 화살표를 가지는 굵은 점선으로 표시하였다.
이하에서, 가열 단계(53)와 냉각 단계(55)의 총 지속 시간을 에너지 누적 지속 시간(59)으로 칭한다. 에너지 누적 지속 시간(59)의 역수를 에너지 누적 빈도로 칭하며, 이는 제2 레이저(43)가 나선형 곡선(49)을 따라 이동하는 속도를 표시한다. 이하에서, 모든 가열 단계(53)와 모든 냉각 단계(55)의 총 지속 시간을 가열 시간(60)으로 칭한다.
제1 결합면(47)에서 나선형 곡선(49)의 모든 점이 모두 제1 금속 소자(45)의 재결정 온도보다 높은 온도에 도달할 수 있는 열 에너지(51)를 가지고 있을 경우, 가열 시간(60)은 충분하다. 제2 결합면(48)의 승온 또는 가열 방식은 제1 결합면(47)과 동일하다.
제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)이 재결정 온도 이상으로 가열될 경우, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 재결정 온도 이하로 냉각될 때까지 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 바이스(14)에 의해 서로 가압되며, 도 4aa에 도시된 바와 같이, 이 때 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합부(47') 및 제2 결합부(48')에 버(61)가 형성될 수 있으며, 이는 예를 들어 절삭 가공을 통해 제거될 수 있다.
제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)는 서로 기계적 결합된 후, 바이스(14)로부터 꺼내어 계속 가공되며, 예를 들어 생산 라인(1)에 보내어 추가적으로 가공을 진행한다.
도 5a에는 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 가열하는 다른 실시 방식이 도시되어 있다. 명확한 도시를 위해, 도 5a에서는 모든 요소에 도면 부호를 표시하지 않았다. 도 5a의 실시예에서, 제1 레이저 발생기(35) 및 제2 레이저 발생기(36) 중의 하나를 선택하여 생략할 수 있고, 도면에 도시된 바와 같이, 괄호(64)로 제1 레이저 발생기(35)에 주석을 달 수 있다.
먼저, 제1 레이저 발생기(35)가 제1 금속 소자(45)를 가열하고, 제2 레이저 발생기(36)가 제2 금속 소자(46)를 가열하는 작업 방식에 대해 해석하기로 한다.
도 5a의 실시예에서, 제1 레이저(42)와 제2 레이저(43)는 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 직접적으로 조사하는 것이 아니라, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 측면을 통해 제1 결합부(47')와 제2 결합부(48')로 간접적으로 조사된다. 회전축(63)에 의해 알 수 있는 바, 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)는 각각 직경방향으로 내부를 향하여 제1 금속 소자(45)와 제2 금속 소자(46) 측면의 대응되는 부분을 조준한다. 도 4a와 상이한 점은, 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)가 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 교차로 조사하는 것이 아닌 것이다.
따라서, 도 5a에서, 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)은 직접적으로 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)의 조사에 의해 가열되는 것이 아니다. 더 정확하게 말하면, 제1 레이저(42)를 통해 제1 금속 소자(45)의 제1 결합부(47')의 측면을 조사하여, 제1 결합면(47)을 재결정 온도 이상으로 간접적으로 가열하는 것이다. 동일한 방식으로, 제2 레이저(43)가 제2 결합면(48)을 간접적으로 조사하여, 재결정 온도 이상으로 가열시킨다. 도 5aa에 도시된 바와 같이, 상기 작업 과정은 도 4aa에 도시된 것과 동일한 방식으로 종료할 수 있다.
괄호(64)로 주석을 단 제1 레이저 발생기(35)를 생략하기 위해, 제2 레이저 발생기(36)는 제1 결합부(47')와 제2 결합부(48') 사이에 설치될 수 있으며, 제2 레이저(43)가 그 사이에서 왕복으로 스윙할 수 있다. 상기 스윙 모드에 관하여, 도 5a에서 점선으로 표시하였으며, 즉 제1 결합부(47')의 제2 레이저(43)에 조준된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 회전축(63)이 하나의 직선에 위치하지 않더라도, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합부(47') 및 제2 결합부(48')는 가열될 수 있다. 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 서로 간의 가압 과정을 완성하기 위해, 이를 반드시 공통된 선에서 조준하여 가압해야 하지만, 이러한 동작은 간단하게 바이스(14)를 사용하여 구현할 수 없으며, 정확하게는 반드시 액추에이터를 선택해야 하며, 액추에이터는 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 서로 가압하기 전에 하나의 축선에 거치할 수 있다. 상기 액추에이터에 대해서는 도 5b에서 참조 부호(14')로 표시하였다. 도 5bb에 도시된 바와 같이, 상기 작동 시스템은 도 4aa에 도시된 것과 동일한 방식으로 종료될 수 있다.
도 6a와 도 6b는 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합부(47') 및 제2 결합부(48')를 가열하는 다른 실시예를 도시하였다. 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46) 각자의 회전축(63)은 서로 각도를 이룬다. 해당 실시예에서, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 서로 간의 가압을 구현하기 위해, 동일하게 반드시 이를 하나의 축선에 거치해야 한다. 도 5a에서 언급된 제2 금속 소자(46)를 이동하기 위한 액추에이터(14') 외에, 제1 금속 소자(45)를 이동하기 위한 구동기(14")를 추가하여 효율을 높이도록 해야 한다. 나아가, 도 6aa와 도 6bb에 도시된 바와 같이, 상기 작동 과정은 도 4aa에 도시된 것과 동일한 방식으로 종료될 수 있다.
이하에서, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 레이저 압접기(10)의 장점에 대해 더 구체적으로 설명하기로 한다. 도면에는 2개의 가상의 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 도시되어 있으며, 이는 전술한 방법인 압접을 통해 의문없이 서로 결합될 수 있다. 통상적인 압접 방법으로는 상기 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 결합할 수 없다.
제1 금속 소자(45)의 정면에 오목홈(65)이 구비되고, 오목홈 저면(66)에 4개의 돌기(67)가 분포된다. 제1 금속 소자(45)의 제1 결합면(47)이 상기 4개의 돌기(67)에 분포된다. 상기 4개의 돌기(67)가 직경 방향의 외측에서 제1 금속 소자(45)의 측벽(68)에 의해 감싸져 있다.
제2 금속 소자(46)의 정면에 돌기(69)가 구비되며, 그의 상단(66')에 동일하게 4개의 돌기(67')가 분포된다. 제2 금속 소자(46)의 제2 결합면(48)이 상기 4개의 돌기(67')에 분포된다. 제1 금속 소자(45)의 돌기(47)와 제2 금속 소자(46)의 돌기(67')가 일정한 분포를 이루어, 돌기(69)가 축방향을 따라 오목홈(65)에 삽입될 경우, 제1 금속 소자(45)의 돌기(67)와 제2 금속 소자(46)의 돌기(67')가 서로 조준되어, 서로 간의 가압을 구현할 수 있다.
전기장 작용을 이용한 압접 기술에서, 측벽(68)이 전기장에 대한 커버 작용으로인해, 오목홈(65)의 제1 결합면(47)이 가열될 수 없다. 마찰열을 이용하여 진행되는 압접 기술에서는, 구조적 제한으로 인해, 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)이 모두 가열될 수 없다.
제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)를 이용하여 가열하게 되면, 아무런 문제가 없으며, 이는 오목홈(65)으로 조사될 뿐만 아니라, 단일의 결합면을 각각 가열할 수 있기 때문이다. 상기 레이저를 이용하여 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 조사하여 가열하는 압접 방법은 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 구조와 재료에 대해 아무런 제한도 없다.
상기 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)를 이용하여 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 가열하는 압접 방법은 많은 응용 분야에 사용될 수 있으며, 도 8은 레이저 압접으로 제조되는 공작물(드릴날(70))의 원리를 나타내는 도면이다.
드릴날(70)은 드릴 헤드를 제1 금속 소자(45)로, 드릴 나선을 제2 금속 소자(46)로 하는 것을 포함한다. 드릴 헤드(45)와 드릴 나선(46)은 원칙적으로 상이한 외관이 요구되므로, 통상적으로 사용되는 재료도 상이하다.
이러한 상황에 대해서, 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)를 이용하여 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)을 가열하는 상기 압접 방법이 매우 적합하다. 이는 제1 레이저(42) 및 제2 레이저(43)가 서로 영향을 받지 않고, 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)의 가열 과정이 서로 독립적이여서, 2개의 완전히 상이한 재결정 온도를 구비하는 재료를 서로 일체로 결합하는 것을 구현할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 드릴 헤드(45)는 경질 재료를 소결하여 얻을 수 있고, 드릴 나선(46)은 연강으로 제조될 수 있다. 이러한 결합은 전통적인 압접 방법으로 구현할 수 없다.
상기 실시예의 설명을 참조하여, 본 발명의 작업, 사용 및 본 발명에 의한 효과를 충분히 이해할 수 있으며, 상기 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시예로서, 본 발명의 실시 범위를 한정하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 청구 범위 및 발명의 설명 내용에 의한 간단한 등가 변화와 수정은 모두 본 발명의 범위 내에 해당한다.
1: 생산 라인 2: 소자 저장탱크
3: 공구 저장탱크 4: 기계손
5: 준비소 6: 트레이
7: 트레이 저장탱크 8: 전송 벨트
9: 공작기계 행렬
10: 공작기계(레이저 압접기, 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치)
12: 프레임 13: 베이스
14: 바이스(가압 장치) 14': 액추에이터
14": 구동기 15a: 제1 지지대
15b: 제2 지지대 16: x-방향
17: y-방향 18: z-방향
19: 제1 앵커링 부재 20: 제2 앵커링 부재
21: 가이드바 22: 슬라이딩 베드
23: 모터 24: 스크류
25: 제1 지지판 26: 제1 척
27: 제2 지지판 28: 제2 척
29: 제1 가이드 레일 30: 제2 가이드 레일
31: 모터 32: 스크류
33: 슬라이딩 시스템 34: 스윙 암
35, 35': 제1 레이저 발생기 36, 36': 제2 레이저 발생기
37: 레이저 케이블 38: 레이저
39: 시준기 40: 편광기
41: 빔 가이드 장치 42, 42': 제1 레이저
43, 43': 제2 레이저 44: 스캔 범위
45: 제1 금속 소자(드릴 헤드) 46: 제2 금속 소자(드릴 나선)
47: 제1 결합면 47': 제1 결합부
48: 제2 결합면 48': 제2 결합부
49: 나선형 곡선 50: 가열점
50': 가열점(50)의 열 에너지(51)가 시간(52)에 대한 관계
51: 열 에너지 52: 시간
53: 가열 단계 54: 열 증가(에너지 증가)
55: 냉각 단계 56: 열 손실(에너지 손실)
57: 에너지 차이값 58: 효율적인 가열
59: 에너지 누적 지속 시간 60: 가열 시간
61: 버 62: 회전 이동
63: 회전축 64: 괄호
65: 오목홈 66: 오목홈 저면
67: 돌기 67': 돌기
68: 측벽 69: 돌기
66': 상단 70: 드릴 헤드(공작물)

Claims (10)

  1. 제1 결합부(47') 및 그의 제1 결합면(47)을 구비하는 제1 금속 소자(45)와 제2 결합부(48') 및 그의 제2 결합면(48)을 구비하는 제2 금속 소자(46)를 연결하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법에 있어서,
    레이저로 제1 금속 소자(45)의 제1 결합부(47')를 조사하여, 제1 결합면(47)이 제1 금속 소자(45)의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하는 단계; 레이저로 제2 금속 소자(46)의 제2 결합부(48')를 조사하여, 제2 결합면(48)이 제2 금속 소자(46)의 재결정 온도와 용융 온도 사이에 있는 온도로 가열되도록 하는 단계; 및 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)의 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)이 그의 재결정 온도 이하로 냉각될 때까지 제1 금속 소자(45)의 제1 결합면(47)을 제2 금속 소자(46)의 제2 결합면(48)에 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 레이저(42)와 제2 레이저(43)로 각각 대응된 제1결 결합부(47')와 제2 결합부을 동시에 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 결합부(47')와 제2 결합부(48')가 대응되는 제1 레이저(42)와 제2 레이저(43)에 조사될 때 제1 결합면(47)과 제2 결합면(48)의 면 법선은 방향이 대응하는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    대응된 제1 결합면(47)과 제2 결합면(48)은 축선을 공유허며 제1 레이저(42)와 제2 레이저(43)가 제1 결합면(47)과 제2 결합면(48)을 조사할 때, 그의 면 법선과 일정한 각도를 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 결합부(47')를 가열하는 제1 레이저(42)는 나선형 곡선(49)을 따라 제1 결합부(47)에서 이동하여, 설정된 레이저 강도로 제1 결합부(47')를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제1 레이저(42)는 일정한 에너지 누적 빈도로 나선형 곡선(49)을 따라 주기적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    일정한 에너지 누적 빈도를 선택함으로써, 제1 결합부(47')의 나선형 곡선(49)의 각각의 가열점(50)이 제1 레이저(42)에 의해 조사될 경우, 가열 단계(53)의 열 증가(54)는 제1 레이저(42)가 나선형 곡선(49)의 잔여 부분을 조사할 경우의 냉각 단계(55)의 열 손실(56)보다 큰 것을 특징으로 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 방법.
  8. 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치(10)에 있어서,
    제1 금속 소자(45)를 조이는 제1 척(26);
    제2 금속 소자(46)를 조이는 제2 척(28);
    제1 레이저(42)로 제1 금속 소자(45)의 제1 결합면(47)을 가열하는 제1 레이저 발생기(35);
    제2 레이저(43)로 제2 금속 소자(46)의 제2 결합면(48)을 가열하는 제2 레이저 발생기(36); 및
    제1 결합면(47) 및 제2 결합면이 가열되는 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)를 조여, 제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)에서 서로를 가압하도록 하는 가압 장치(14)
    를 포함하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법을 통해 제조되는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치에 있어서,
    제1 재료로 제조되는 제1 결합면(47)을 구비하는 제1 금속 소자(45); 및
    제1 재료와 상이한 제2 재료로 제조되는 제2 결합면(48)을 구비하는 2 금속 소자(46)를 구비하고,
    제1 금속 소자(45) 및 제2 금속 소자(46)가 제1 결합면(47) 및 제2 결합면(48)에서 서로를 가압하도록 하는 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제1 금속 소자(45)는 드릴 헤드이고, 제2 금속 소자(46)는 드릴 나선인, 레이저 압접으로 공작물을 제조하는 장치.
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