Ласерското заварување се однесува на метод на обработка што ја користи високата енергија на ласерот за спојување на метали или други термопластични материјали. Според различните принципи на работа и прилагодувањето кон различни сценарија на обработка, ласерското заварување може да се подели на пет вида: заварување со топлинска спроводливост, заварување со длабока пенетрација, хибридно заварување, ласерско лемење и ласерско спроводливо заварување.
Заварување со топлинска спроводливост | Ласерскиот зрак ги топи деловите на површината, стопениот материјал се меша и се стврднува. |
Заварување со длабока пенетрација | Исклучително високата цврстина резултира со формирање на клучни дупки кои се протегаат длабоко во материјалот, што резултира со длабоки и тесни заварувања. |
Хибридно заварување | Комбинација од ласерско заварување и MAG заварување, MIG заварување, WIG заварување или плазма заварување. |
Ласерско лемење | Ласерскиот зрак го загрева спојниот дел, со што се топи лемот. Стопениот лем тече во спојот и ги поврзува спојните делови. |
Ласерско спроводно заварување | Ласерскиот зрак поминува низ соодветниот дел за да стопи друг дел што го апсорбира ласерот. Спојувачкиот дел се стега кога ќе се формира заварот. |
Како нов вид метод на заварување, во споредба со другите традиционални методи на заварување, ласерското заварување има предности како длабока пенетрација, голема брзина, мала деформација, ниски барања за заварувачката средина, висока густина на моќност и не е под влијание на магнетни полиња. Не е ограничено само на спроводливи материјали, не бара вакуумски услови за работа и не произведува Х-зраци за време на процесот на заварување. Широко се користи во областа на висококвалитетно прецизно производство.
Анализа на полињата на примена на ласерско заварување
Ласерското заварување има предности како што се висока точност, чистота и заштита на животната средина, различни видови материјали за обработка, висока ефикасност итн., и има широк спектар на апликации. Во моментов, ласерското заварување е широко користено во батерии за напојување, автомобили, потрошувачка електроника, оптички комуникации и други области.
(1) Напојување на батеријата
Постојат многу процеси на производство за литиум-јонски батерии или батериски пакети, и постојат многу процеси, како што се заварување на запечатување на вентили отпорни на експлозија, заварување со јазичиња, заварување на точки на половите на батериите, заварување на запечатување на обвивката и капакот на батериите, заварување на модули и PACK. Во други процеси, ласерското заварување е најдобриот процес. На пример, ласерското заварување може да ја подобри ефикасноста на заварувањето и херметичката непропустливост на вентилот отпорен на експлозија на батериите; во исто време, бидејќи квалитетот на зракот на ласерското заварување е добар, точката на заварување може да се направи мала и е погодна за алуминиумски ленти со висока рефлективност, бакарни ленти и теснопојасни електроди на батериите. Заварувањето со лента има уникатни предности.
(2) Автомобил
Примената на ласерско заварување во процесот на производство на автомобили главно вклучува три вида: ласерско заварување по мерка на плочи со нееднаква дебелина; ласерско заварување на склопови на каросерии и подсклопови; и ласерско заварување на автомобилски делови.
Ласерското заварување со кројач е во дизајнирањето и производството на каросеријата на автомобилот. Според различните барања за дизајн и перформанси на каросеријата на автомобилот, плочите со различни дебелини, различни материјали, различни или исти перформанси се поврзани во целина преку технологија за ласерско сечење и склопување, а потоа се печатат во дел од каросеријата. Во моментов, ласерските заварени празнини се широко користени во различни делови од каросеријата на автомобилот, како што се армирана плоча на багажниот простор, внатрешна плоча на багажниот простор, потпора на амортизерот, капак на задното тркало, внатрешна плоча на страничниот ѕид, внатрешна плоча на вратата, преден под, предни надолжни греди, браници, попречни греди, раткапни, конектори на Б-столбови, централни столбови итн.
Ласерското заварување на каросеријата на автомобилот е главно поделено на склопно заварување, заварување на страничните ѕидови и горниот капак и последователно заварување. Употребата на ласерско заварување во автомобилската индустрија може да ја намали тежината на автомобилот од една страна, да ја подобри мобилноста на автомобилот и да ја намали потрошувачката на гориво; од друга страна, може да ги подобри перформансите на производот. Квалитет и технолошки напредок.
Употребата на ласерско заварување за автоделови има предности како што се речиси никаква деформација на заварувачкиот дел, голема брзина на заварување и нема потреба од термичка обработка по заварувањето. Во моментов, ласерското заварување е широко користено во производството на автомобилски делови како што се менувачи, вентили, шарки за врати, погонски вратила, управувачки вратила, издувни цевки на моторот, спојки, оски на турбополначот и шасија.
(3) Микроелектронска индустрија
Во последниве години, со развојот на електронската индустрија во насока на минијатуризација, обемот на разни електронски компоненти станува сè помал, а недостатоците на оригиналните методи на заварување постепено се појавуваат. Компонентите се оштетени или ефектот на заварување не е на ниво. Во овој контекст, ласерското заварување е широко користено во областа на микроелектронската обработка, како што се пакувањето со сензори, интегрираната електроника и копчињата, поради неговите предности како што се длабока пенетрација, голема брзина и мала деформација.
3. Развојна состојба на пазарот за ласерско заварување
(1) Стапката на пенетрација на пазарот сè уште треба да се подобри
Во споредба со традиционалната технологија на машинска обработка, технологијата на ласерско заварување има значајни предности, но сè уште има проблем со недоволна стапка на пенетрација во промоцијата на апликации во низводните индустрии. Традиционалните производствени компании, поради пораното лансирање на традиционалните производствени линии и механичка опрема и важната улога во корпоративното производство, замената на понапредните производствени линии за ласерско заварување значи огромни капитални инвестиции, што е голем предизвик за производителите. Затоа, опремата за ласерска обработка во оваа фаза е главно концентрирана во неколку важни индустриски сектори со силна побарувачка за производствен капацитет и очигледна експанзија на производството. Потребите на другите индустрии сè уште треба поефикасно да се стимулираат.
(2) Постојан раст на големината на пазарот
Ласерското заварување, ласерското сечење и ласерското обележување заедно ја сочинуваат „тројката“ на ласерската механика. Во последниве години, благодарение на напредокот на ласерската технологија и падот на цените на ласери, како и примената на опремата за ласерско заварување, возилата со нова енергија, литиумските батерии, дисплеите, потрошувачката електроника за мобилни телефони и други области имаат голема побарувачка. Брзиот раст на приходите на пазарот за ласерско заварување го поттикна брзиот раст на домашниот пазар на опрема за ласерско заварување.
Размер и стапка на раст на пазарот за ласерско заварување во Кина 2014-2020
(3) Пазарот е релативно фрагментиран, а конкурентскиот пејзаж сè уште не е стабилизиран
Од перспектива на целиот пазар за ласерско заварување, поради карактеристиките на регионалните и низводно дискретните производствени компании, тешко е пазарот на ласерско заварување во производствениот сектор да формира релативно концентриран модел на конкуренција, а целиот пазар на ласерско заварување е релативно фрагментиран. Во моментов, има повеќе од 300 домашни компании кои се занимаваат со ласерско заварување. Главните компании за ласерско заварување се Han's Laser, Huagong Technology итн.
4. Прогноза за трендот на развој на ласерското заварување
(1) Се очекува рачниот систем за ласерско заварување да влезе во период на брз раст
Благодарение на наглиот пад на цената на фибер ласери и постепената зрелост на технологијата за пренос на влакна и рачна глава за заварување, рачните ласерски системи за заварување постепено станаа популарни во последниве години. Некои компании испорачаа 200 единици во Тајван, а некои мали компании можат да испорачаат и 20 единици месечно. Во исто време, водечките компании во областа на ласерите, како што се IPG, Han's и Raycus, исто така лансираа соодветни рачни ласерски производи.
Во споредба со традиционалното аргонско лачно заварување, рачното ласерско заварување има очигледни предности во квалитетот на заварувањето, работењето, заштитата на животната средина и безбедноста, како и трошоците за употреба во неправилни полиња на заварување како што се апарати за домаќинство, кабинети и лифтови. Земајќи ги трошоците за употреба како пример, операторите за аргонско лачно заварување имаат посебни позиции во мојата земја и треба да бидат сертифицирани за работа. Во моментов, годишните трошоци за труд на зрел заварувач на пазарот не се помали од 80.000 јуани, додека рачното ласерско заварување може да користи обични годишни трошоци за труд на операторите се само 50.000 јуани. Ако ефикасноста на рачното ласерско заварување е двојно поголема од аргонското лачно заварување, трошоците за труд може да се заштедат за 110.000 јуани. Покрај тоа, аргонското лачно заварување генерално бара полирање по заварувањето, додека рачното ласерско заварување бара речиси никакво полирање, или само малку полирање, што заштедува дел од трошоците за труд на работникот за полирање. Генерално, периодот на враќање на инвестицијата во рачната опрема за ласерско заварување е околу 1 година. Со моменталната потрошувачка на десетици милиони аргонски лачни заварувања во земјата, просторот за замена за рачно ласерско заварување е многу голем, што ќе го направи системот за рачно ласерско заварување се очекува да влезе во период на брз раст.
Тип | Аргонско лачно заварување | YAG заварување | Рачно заварување | |
Квалитет на заварување | Влез на топлина | Голем | Мал | Мал |
Деформација/поткопување на работниот дел | Голем | Мал | Мал | |
Формирање на заварување | Модел на рибина лушпа | Модел на рибина лушпа | Мазно | |
Последователна обработка | полски | полски | Ништо | |
Користете операција | Брзина на заварување | Бавно | Среден | Брзо |
Тешкотија во работењето | Тешко | Лесно | Лесно | |
Заштита на животната средина и безбедност | Загадување на животната средина | Голем | Мал | Мал |
Повреда на телото | Голем | Мал | Мал | |
Цена на заварувач | Потрошни материјали | Заварувачка прачка | Ласерски кристал, ксенонска ламба | Нема потреба |
Потрошувачка на енергија | Мал | Голем | Мал | |
Површина на подот на опремата | Мал | Голем | Мал |
Предности на рачен систем за ласерско заварување
(2) Областа на примена продолжува да се шири, а ласерското заварување отвора нови можности за развој
Технологијата за ласерско заварување е нов вид на технологија за обработка која применува насочена енергија за бесконтактна обработка. Таа е фундаментално различна од традиционалните методи на заварување. Може да се интегрира со многу други технологии и да ги развие новите технологии и индустрии, кои ќе можат да го заменат традиционалното заварување во повеќе области.
Со брзиот напредок на социјалната информатизација, микроелектрониката поврзана со информатичката технологија, како и компјутерските, комуникациите, интеграцијата на потрошувачката електроника и другите индустрии се во подем и се впуштаат во патот на континуирана минијатуризација и интеграција на компонентите. Во позадина на оваа индустрија, реализацијата на подготовката, поврзувањето и пакувањето на микрокомпонентите и обезбедувањето висока прецизност и висока сигурност на производите се моментално итни проблеми што треба да се надминат. Како резултат на тоа, технологијата за заварување со висока ефикасност, висока прецизност и ниско оштетување постепено станува неопходен дел од поддршката на развојот на современото напредно производство. Во последниве години, ласерското заварување постепено се зголемува во областите на фина микромашинска обработка, како што се батериите за напојување, автомобилите и потрошувачката електроника, како и во висококомплексната структура на напредните технолошки области како што се аеромоторите, ракетните авиони и автомобилските мотори. Опремата за ласерско заварување отвори нови можности за развој.
Време на објавување: 16 декември 2021 година