Pengelasan laser mengacu pada metode pemrosesan yang menggunakan energi laser tinggi untuk menyambung logam atau material termoplastik lainnya. Berdasarkan prinsip kerja yang berbeda dan kemampuan adaptasi terhadap berbagai skenario pemrosesan, pengelasan laser dapat dibagi menjadi lima jenis: pengelasan konduksi panas, pengelasan penetrasi dalam, pengelasan hibrida, penyolderan laser, dan pengelasan konduksi laser.
Pengelasan konduksi panas | Sinar laser melelehkan bagian-bagian di permukaan, material cair bercampur dan memadat. |
Pengelasan penetrasi dalam | Kekuatan yang sangat tinggi menghasilkan pembentukan lubang kunci yang memanjang jauh ke dalam material, sehingga menghasilkan lasan yang dalam dan sempit. |
Pengelasan hibrida | Kombinasi pengelasan laser dan pengelasan MAG, pengelasan MIG, pengelasan WIG atau pengelasan plasma. |
Pematrian laser | Sinar laser memanaskan bagian yang akan disambung, sehingga melelehkan solder. Solder cair mengalir ke dalam sambungan dan menghubungkan bagian-bagian yang akan disambung. |
Pengelasan konduksi laser | Sinar laser melewati bagian yang telah dicocokkan untuk melelehkan bagian lain yang menyerap laser. Bagian yang dicocokkan dijepit saat pengelasan terbentuk. |
Sebagai metode pengelasan jenis baru, dibandingkan dengan metode pengelasan tradisional lainnya, pengelasan laser memiliki keunggulan penetrasi yang dalam, kecepatan tinggi, deformasi kecil, persyaratan lingkungan pengelasan rendah, kepadatan daya tinggi, dan tidak terpengaruh oleh medan magnet. Pengelasan laser tidak terbatas pada material konduktif, tidak memerlukan kondisi kerja vakum, dan tidak menghasilkan sinar-X selama proses pengelasan. Pengelasan laser banyak digunakan di bidang manufaktur presisi tinggi.
Analisis bidang aplikasi pengelasan laser
Pengelasan laser memiliki keunggulan akurasi tinggi, bersih, dan ramah lingkungan, dapat memproses berbagai jenis material, efisiensi tinggi, dan sebagainya, serta memiliki beragam aplikasi. Saat ini, pengelasan laser telah banyak digunakan dalam baterai daya, otomotif, elektronik konsumen, komunikasi optik, dan bidang lainnya.
(1) Baterai daya
Terdapat banyak proses manufaktur untuk baterai lithium-ion atau kemasan baterai, seperti pengelasan segel katup antiledakan, pengelasan tab, pengelasan titik kutub baterai, pengelasan segel cangkang dan penutup baterai, pengelasan modul dan kemasan. Pengelasan laser merupakan proses terbaik. Misalnya, pengelasan laser dapat meningkatkan efisiensi pengelasan dan kekedapan udara katup antiledakan baterai; di saat yang sama, karena kualitas sinar pengelasan laser yang baik, titik pengelasan dapat diperkecil, sehingga cocok untuk strip aluminium reflektifitas tinggi, strip tembaga, dan elektroda baterai pita sempit. Pengelasan sabuk memiliki keunggulan yang unik.
(2) Mobil
Penerapan pengelasan laser pada proses produksi otomotif terutama meliputi tiga jenis: pengelasan laser untuk pelat dengan ketebalan tidak sama; pengelasan laser untuk rakitan bodi dan sub-rakitan; serta pengelasan laser untuk suku cadang otomotif.
Pengelasan laser tailor digunakan dalam desain dan manufaktur bodi mobil. Berdasarkan kebutuhan desain dan performa bodi mobil yang beragam, pelat-pelat dengan ketebalan, material, dan performa yang berbeda atau sama disambungkan menjadi satu kesatuan melalui teknologi pemotongan dan perakitan laser, lalu dicap menjadi komponen bodi. Saat ini, blanko hasil las laser tailor telah banyak digunakan di berbagai bagian bodi mobil, seperti pelat penguat kompartemen bagasi, panel dalam kompartemen bagasi, penyangga peredam kejut, penutup roda belakang, panel dalam dinding samping, panel dalam pintu, lantai depan, balok memanjang depan, bumper, balok silang, penutup roda, konektor pilar B, pilar tengah, dll.
Pengelasan laser pada bodi mobil terutama dibagi menjadi pengelasan perakitan, pengelasan dinding samping dan penutup atas, serta pengelasan lanjutan. Penggunaan pengelasan laser dalam industri otomotif dapat mengurangi bobot mobil di satu sisi, meningkatkan mobilitas mobil, dan mengurangi konsumsi bahan bakar; di sisi lain, dapat meningkatkan kinerja produk, kualitas, dan kemajuan teknologi.
Penggunaan pengelasan laser untuk suku cadang mobil memiliki keunggulan hampir tidak ada deformasi pada komponen pengelasan, kecepatan pengelasan yang tinggi, dan tidak memerlukan perlakuan panas pasca-pengelasan. Saat ini, pengelasan laser banyak digunakan dalam pembuatan suku cadang mobil seperti roda gigi transmisi, pengangkat katup, engsel pintu, poros penggerak, poros kemudi, pipa knalpot mesin, kopling, as turbocharger, dan sasis.
(3) Industri mikroelektronika
Dalam beberapa tahun terakhir, seiring perkembangan industri elektronik ke arah miniaturisasi, volume berbagai komponen elektronik semakin mengecil, dan kekurangan metode pengelasan asli pun perlahan muncul. Komponen-komponen tersebut dapat rusak, atau hasil pengelasannya tidak memenuhi standar. Dalam konteks ini, pengelasan laser telah banyak digunakan di bidang pemrosesan mikroelektronika seperti pengemasan sensor, elektronik terintegrasi, dan baterai kancing karena keunggulannya seperti penetrasi yang dalam, kecepatan tinggi, dan deformasi yang kecil.
3. Status perkembangan pasar pengelasan laser
(1) Tingkat penetrasi pasar masih perlu ditingkatkan
Dibandingkan dengan teknologi pemesinan tradisional, teknologi pengelasan laser memiliki keunggulan yang signifikan, tetapi masih memiliki masalah tingkat penetrasi yang belum memadai dalam promosi aplikasi di industri hilir. Perusahaan manufaktur tradisional, karena peluncuran lini produksi dan peralatan mekanis tradisional yang lebih awal, dan peran penting dalam produksi perusahaan, mengganti lini produksi pengelasan laser yang lebih canggih membutuhkan investasi modal yang besar, yang merupakan tantangan besar bagi produsen. Oleh karena itu, peralatan pemrosesan laser pada tahap ini terutama terkonsentrasi di beberapa sektor industri penting dengan permintaan kapasitas produksi yang kuat dan ekspansi produksi yang jelas. Kebutuhan industri lain masih perlu dirangsang secara lebih efektif.
(2) Pertumbuhan ukuran pasar yang stabil
Pengelasan laser, pemotongan laser, dan penandaan laser bersama-sama membentuk "troika" mekanika laser. Dalam beberapa tahun terakhir, berkat kemajuan teknologi laser dan penurunan harga laser, serta aplikasi hilir peralatan las laser, kendaraan energi baru, baterai litium, panel layar, elektronik konsumen ponsel, dan bidang lainnya, permintaannya tinggi. Pertumbuhan pendapatan yang pesat di pasar pengelasan laser telah mendorong pertumbuhan pesat pasar peralatan las laser domestik.
Skala dan tingkat pertumbuhan pasar pengelasan laser Tiongkok 2014-2020
(3) Pasar masih relatif terfragmentasi dan persaingan belum stabil
Dari perspektif keseluruhan pasar pengelasan laser, karena karakteristik perusahaan manufaktur regional dan hilir yang terpisah, sulit bagi pasar pengelasan laser di sektor manufaktur untuk membentuk pola persaingan yang relatif terkonsentrasi, dan keseluruhan pasar pengelasan laser relatif terfragmentasi. Saat ini, terdapat lebih dari 300 perusahaan domestik yang bergerak di bidang pengelasan laser. Perusahaan-perusahaan pengelasan laser utama antara lain Han's Laser, Huagong Technology, dll.
4. Prakiraan tren perkembangan pengelasan laser
(1) Jalur sistem pengelasan laser genggam diperkirakan akan memasuki periode pertumbuhan yang pesat
Berkat penurunan tajam biaya laser serat, dan semakin matangnya transmisi serat serta teknologi kepala las genggam, sistem las laser genggam semakin populer dalam beberapa tahun terakhir. Beberapa perusahaan telah mengirimkan 200 unit ke Taiwan, dan beberapa perusahaan kecil juga dapat mengirimkan 20 unit per bulan. Pada saat yang sama, perusahaan-perusahaan terkemuka di bidang laser seperti IPG, Han's, dan Raycus juga telah meluncurkan produk laser genggam yang serupa.
Bahasa Indonesia: Dibandingkan dengan pengelasan busur argon tradisional, pengelasan laser genggam memiliki keuntungan yang jelas dalam kualitas pengelasan, operasi, perlindungan dan keamanan lingkungan, dan biaya penggunaan di bidang pengelasan yang tidak teratur seperti peralatan rumah tangga, lemari, dan lift. Mengambil biaya penggunaan sebagai contoh, operator pengelasan busur argon termasuk dalam posisi khusus di negara saya dan perlu disertifikasi untuk bekerja. Saat ini, biaya tenaga kerja tahunan tukang las yang matang di pasaran tidak kurang dari 80.000 yuan, sementara pengelasan laser genggam dapat menggunakan biasa Biaya tenaga kerja tahunan operator hanya 50.000 yuan. Jika efisiensi pengelasan laser genggam dua kali lipat dari pengelasan busur argon, biaya tenaga kerja dapat dihemat hingga 110.000 yuan. Selain itu, pengelasan busur argon umumnya memerlukan pemolesan setelah pengelasan, sementara pengelasan genggam laser hampir tidak memerlukan pemolesan, atau hanya sedikit pemolesan, yang menghemat sebagian biaya tenaga kerja pekerja pemoles. Secara keseluruhan, periode pengembalian investasi peralatan las laser genggam adalah sekitar 1 tahun. Dengan konsumsi las busur argon di negara ini saat ini mencapai puluhan juta, ruang penggantian untuk las laser genggam sangat besar, yang akan membuat sistem las laser genggam diharapkan akan memasuki periode pertumbuhan yang pesat.
Jenis | Pengelasan busur argon | Pengelasan YAG | Pengelasan genggam | |
Kualitas pengelasan | Masukan panas | Besar | Kecil | Kecil |
Deformasi/undercut benda kerja | Besar | Kecil | Kecil | |
Pembentukan las | Pola sisik ikan | Pola sisik ikan | Mulus | |
Pemrosesan selanjutnya | Polandia | Polandia | Tidak ada | |
Gunakan operasi | Kecepatan pengelasan | Lambat | Tengah | Cepat |
Kesulitan operasi | Keras | Mudah | Mudah | |
Perlindungan dan keselamatan lingkungan | Pencemaran lingkungan | Besar | Kecil | Kecil |
Kerusakan tubuh | Besar | Kecil | Kecil | |
Biaya tukang las | Barang habis pakai | Batang las | Kristal laser, lampu xenon | Tidak perlu |
Konsumsi energi | Kecil | Besar | Kecil | |
Luas lantai peralatan | Kecil | Besar | Kecil |
Keuntungan sistem pengelasan laser genggam
(2) Bidang aplikasi terus berkembang, dan pengelasan laser membuka peluang pengembangan baru
Teknologi pengelasan laser adalah jenis teknologi pemrosesan baru yang menerapkan energi terarah untuk pemrosesan non-kontak. Teknologi ini secara fundamental berbeda dari metode pengelasan tradisional. Teknologi ini dapat diintegrasikan dengan berbagai teknologi lain dan menghasilkan teknologi serta industri baru yang dapat menggantikan pengelasan tradisional di lebih banyak bidang.
Dengan pesatnya kemajuan informatisasi sosial, mikroelektronika yang berkaitan dengan teknologi informasi, serta komputer, komunikasi, integrasi elektronik konsumen dan industri lainnya sedang booming, dan mereka sedang memulai jalur miniaturisasi dan integrasi komponen yang berkelanjutan. Di bawah latar belakang industri ini, mewujudkan persiapan, penyambungan, dan pengemasan komponen mikro, dan memastikan presisi tinggi dan keandalan tinggi dari produk saat ini merupakan masalah mendesak yang perlu diatasi. Akibatnya, teknologi pengelasan efisiensi tinggi, presisi tinggi, dan kerusakan rendah secara bertahap menjadi bagian tak terpisahkan dalam mendukung pengembangan manufaktur canggih kontemporer. Dalam beberapa tahun terakhir, pengelasan laser secara bertahap meningkat di bidang pemesinan mikro halus seperti baterai daya, mobil, dan elektronik konsumen, serta dalam struktur kompleks tinggi bidang teknologi canggih seperti mesin aero, pesawat roket, dan mesin mobil. Peralatan pengelasan laser telah mengantar pada Peluang Pengembangan baru.
Waktu posting: 16-Des-2021