KR930701262A

KR930701262A - 파이프의 레이저 용접장치 및 방법

Info

Publication number: KR930701262A
Application number: KR1019930700448A
Authority: KR
Inventors: 게르하르트 크뢰네르트
Original assignee: 디터 크리스트·하르도 노르트만; 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1993-06-11
Also published as: BR9106765A; EP0543829B1; DE59101460D1; EP0543829A1; WO1992003249A1; CA2089574A1; ES2052385T3; DE4115561A1; JPH0777671B2; JPH05509040A

Abstract

파이브(14)내로 삽입될 수 있는 프로브(1)로 파이프의 내부둘레를 따라 파이프(14)를 레이저 용접하기 위한 장치는, 프로브(1)의 내부에 퍼지는 불활성가스 흐름중 일부를 포커싱 및 편향된 레이저빔(59)의 방출구(45)에 도달하기 전에 분기시켜 방출구(45)를 향한 축방향 흐름성분을 프로브(1)의 외부 표면으로 이송하는, 프로브(1)내부에 배열된 수단(73-76)을 포함한다. 따라서, 방출구(45)의 영역 및 프로브(1)의 내부에 용접물이 달라붙는 경향이 감소된다.

Description

파이프의 레이저 용접장치 및 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른, 파이프내로 삽입된 프로브의 종단면도이고,

제2,3 및 4도는 편향 유니트의 영역에서 프로브의 바람직한 실시예를 나타낸 부분확대도이다.

Claims

파이브(12,14)내로 삽입되는 프로브(1)로 파이프의 내부둘레를 따라 파이프(12,14)를 레이저 용접하기 위한 장치에 있어서, a)프로브(1)의 내부에서 그것의 종축(10)을 따라 전파되는 레이저 빔(57)을 포커싱하고 편향시기기 위한 적어도 하나의 이미징 부재(41,65), b)이미징 부재(41,65)에 의해 발생되어 편향되고 포커싱된 레이저 빔(59)이 프로브(1)로부터 나오는 방출구(45), c)적어도 일부가 방출구(45)를 통해 흘러나오는 불활성 가스흐름을 방출구(45)까지 안내하기 위해 프로브(1) 내부에 배열된 수단(70,78a, 78b, 79) 및 d)프로브(1)의 내부에 퍼지는 불활성 가스 흐름중 일부를 방출구(45)에 도달하기전에 분기시켜 방출구(45)로 향한 축방향 흐름성분을 프로브(1)의 외부표면으로 이송하는 수단(73,74,76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프의 레이저 용접장치.
제1항에 있어서, 2개의 부분가스흐름량의 비율을 조절하기 위한 수단(77)이 프로브(1)의 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 노즐(77)이 부분가스흐름용 채널(70)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 외측으로 분기된 부분가스 흐름의 이송을 위해, 프로브(1)를 둘러싼 슬리브(75)가 제공되고, 상기 슬리브(75)의 내부표면에는 환상 홈(74)이 형성되며, 프로브(1)내에 뻗은 부분가스흐름용 채널(73)이 상기 홈(74)내로 뻗어있고, 상기 슬리브(75)는 프로브(1)의 헤드를 향한, 슬리브(75)의 앞면으로부터 환상홈(74)까지 뻗은 축 방향 보어(76)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 방출구(45)에서 프로브(1)의 내부에서 퍼지는 불활성가스 흐름으로부터 부분가스 흐름이 분기되어 프로브(1)의 내부에 있는 채널(53,54,55)을 통해 흐르게하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 채널(53,54,55)이 방출구(45)에 직접 대향해 있는 반사경(41,141)의 리세스(56)내로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 프로브(1)의 외부에 놓인 초점(F)에 포커싱되도록 편향되며 전파방향이 종축(10)에 대해 일정각으로 기울어진 레이저 빔(59)을 발생시키는 이미징부재(41,65)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 중앙에서 종축(10)에 대한 편향된 레이저 빔(59)의 중심빔의 경사각(β2)은 60 내지 80°인 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 프로브(1)가 적어도 하나의 렌즈(65)를 가진 포커싱 유니트(6) 및 편평한 반사면(44)을 가진 반사경(41)을 가진 편향 유니트(41)를 포함하며, 상기 반사면(44)의 법선(18)은 프로브(1)의 종축(10)에 대해, 45°보다 큰 각(β1)을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 각(β1)이 50°내지 60°인 것을 특징으로 하는 장치.
제7항 또는 8항에 있어서, 프로브(1)가 레이저 빔(57)의 포커싱 및 편향을 위해 제공된 오목 반사경(141)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서, 광 도파관(63)을 통해 레이저에 광학적으로 결합된 프로브(1)에서 광 도파관(63)의 단부(64)와 오목 반사경(141)사이에 광 도파관(63)으로부터 전파되는 레이저 빔(57)을 콜리메이팅하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제9내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 반사경(41,141)이 높은 내열성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 반사경(41또는 141)의 반사면(44,144)이 금(Au)으로 증착되는 것을 특징으로 하는 장치.
제7내지 14항중 어느 한 항에 있어서, 편향된 레이저 빔(59)을 프로브(1)로부터 방출시키기 위해 방출구(45)가 형성되며, 상기 방출구(45)는 그것으로 흘러나가는 불활성 가스 흐름에 축방향의 흐름성분을 나누어 주는 것을 특징으로 하는 장치.
파이프(12,14)의 내부둘레를 따라 파이프를 레이저 용접하기 위한 방법에 있어서, a)파이프(12,14)내로 삽입된 프로브(1)의 내부에서 종축을 따라 전파되는 레이저 빔(57)으로부터, 편향되어 파이프(14) 내부둘레의 한 지점에 포커싱되는 레이저빔(59)을 발생시키고, b)레이저 빔(59)을 프로브(1)로부터 방출구(45)를 통해 방출시키며, c)프로브의 내부에서 방출구(45)의 방향으로 흐르는 불활성 가스를 프로브(1)에 공급하고, 이로인해 d)불활성 가스 흐름의 일부가 방출구(45)를 통해 흘러나가며 e)방출구(45)에 도달하기전에 또다른 일부가 분기되어 축방향 흐름성분이 파이프(12,14)와 프로브(1)사이에 있는 사이공간 내로 이송되게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서, 프로브(1)의 내부에서 방출구(45)쪽으로 흐르는 불활성가스 흐름으로부터 축방향 흐름성분을 가진 또다른 부분가스 흐름이 프로브(1)의 내부에서 방출구(45)에서 분기되어 프로브(1)의 내부에 퍼지는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 또는 17항에 있어서, 레이저 빔(57)이 프로브(1)의 종축에 대해 일정각으로 기울어지게 편향되는 것을 특징으로 하는 장치.
제16 내지 18항에 있어서, CW 고체레이저가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.