लेझर वेल्डिंग म्हणजे धातू किंवा इतर थर्मोप्लास्टिक पदार्थांना एकत्र जोडण्यासाठी लेझरच्या उच्च ऊर्जेचा वापर करणारी एक प्रक्रिया पद्धत आहे. वेगवेगळ्या कार्यतत्त्वांनुसार आणि विविध प्रक्रिया परिस्थितींशी जुळवून घेत, लेझर वेल्डिंगचे पाच प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: उष्णता वहन वेल्डिंग, खोल प्रवेश वेल्डिंग, संकरित वेल्डिंग, लेझर ब्रेझिंग आणि लेझर वहन वेल्डिंग.
| उष्णता वहन वेल्डिंग | लेझर किरण पृष्ठभागावरील भागांना वितळवतो, वितळलेला पदार्थ मिसळून घट्ट होतो. |
| खोल प्रवेश वेल्डिंग | अत्यंत उच्च सामर्थ्यामुळे पदार्थात खोलवर जाणारी छिद्रे तयार होतात, परिणामी खोल आणि अरुंद वेल्ड्स तयार होतात. |
| हायब्रीड वेल्डिंग | लेझर वेल्डिंग आणि मॅग वेल्डिंग, मिग वेल्डिंग, विग वेल्डिंग किंवा प्लाझ्मा वेल्डिंग यांचे संयोजन. |
| लेझर ब्रेझिंग | लेझर किरण जुळणाऱ्या भागाला उष्णता देतो, ज्यामुळे सोल्डर वितळतो. वितळलेला सोल्डर जोडामध्ये वाहतो आणि जुळणारे भाग जोडतो. |
| लेझर कंडक्शन वेल्डिंग | लेझर किरण जुळणाऱ्या भागातून जातो आणि लेझर शोषून घेणारा दुसरा भाग वितळवतो. वेल्ड तयार झाल्यावर जुळणारा भाग घट्ट पकडला जातो. |
एक नवीन प्रकारची वेल्डिंग पद्धत म्हणून, इतर पारंपरिक वेल्डिंग पद्धतींच्या तुलनेत, लेझर वेल्डिंगचे फायदे म्हणजे खोल प्रवेश, वेगवान गती, कमी विरूपण, वेल्डिंग वातावरणासाठी कमी आवश्यकता, उच्च शक्ती घनता आणि चुंबकीय क्षेत्राचा परिणाम न होणे. हे केवळ सुवाहक पदार्थांपुरते मर्यादित नाही, यासाठी निर्वात कार्य परिस्थितीची आवश्यकता नसते आणि वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान एक्स-रे तयार होत नाहीत. याचा वापर उच्च-स्तरीय अचूक उत्पादन क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
लेझर वेल्डिंगच्या उपयोजन क्षेत्रांचे विश्लेषण
लेझर वेल्डिंगचे फायदे म्हणजे उच्च अचूकता, स्वच्छता आणि पर्यावरण संरक्षण, विविध प्रकारच्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्याची क्षमता, उच्च कार्यक्षमता इत्यादी असून, त्याचा उपयोगही मोठ्या प्रमाणावर होतो. सध्या, लेझर वेल्डिंगचा वापर पॉवर बॅटरी, ऑटोमोबाईल, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
(1) पॉवर बॅटरी
लिथियम-आयन बॅटरी किंवा बॅटरी पॅकसाठी अनेक उत्पादन प्रक्रिया आहेत, आणि स्फोट-रोधक व्हॉल्व्ह सीलिंग वेल्डिंग, टॅब वेल्डिंग, बॅटरी पोल स्पॉट वेल्डिंग, पॉवर बॅटरी शेल आणि कव्हर सीलिंग वेल्डिंग, मॉड्यूल आणि पॅक वेल्डिंग यांसारख्या इतर प्रक्रियांमध्ये लेझर वेल्डिंग ही सर्वोत्तम प्रक्रिया आहे. उदाहरणार्थ, लेझर वेल्डिंगमुळे बॅटरीच्या स्फोट-रोधक व्हॉल्व्हची वेल्डिंग कार्यक्षमता आणि हवाबंदपणा सुधारता येतो; त्याच वेळी, लेझर वेल्डिंगच्या बीमची गुणवत्ता चांगली असल्यामुळे, वेल्डिंग स्पॉट लहान करता येतो, आणि ते उच्च परावर्तकता असलेल्या ॲल्युमिनियम स्ट्रिप, कॉपर स्ट्रिप आणि नॅरो-बँड बॅटरी इलेक्ट्रोडसाठी योग्य आहे. बेल्ट वेल्डिंगचे स्वतःचे असे खास फायदे आहेत.
(2) ऑटोमोबाईल
ऑटोमोबाईल उत्पादन प्रक्रियेमध्ये लेझर वेल्डिंगच्या उपयोगात प्रामुख्याने तीन प्रकारांचा समावेश होतो: असमान जाडीच्या प्लेट्सचे लेझर टेलर वेल्डिंग; बॉडी असेंब्ली आणि सब-असेंब्लीचे लेझर असेंब्ली वेल्डिंग; आणि ऑटो पार्ट्सचे लेझर वेल्डिंग.
लेझर टेलर वेल्डिंगचा उपयोग कार बॉडीच्या डिझाइन आणि निर्मितीमध्ये होतो. कार बॉडीच्या विविध डिझाइन आणि कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांनुसार, वेगवेगळ्या जाडीच्या, वेगवेगळ्या सामग्रीच्या, भिन्न किंवा समान कार्यक्षमतेच्या प्लेट्स लेझर कटिंग आणि असेंब्ली तंत्रज्ञानाद्वारे जोडून एकसंध बनवल्या जातात आणि नंतर स्टँपिंग करून बॉडीचा एक भाग तयार केला जातो. सध्या, लेझर टेलर-वेल्डेड ब्लँक्सचा वापर कार बॉडीच्या विविध भागांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, जसे की लगेज कंपार्टमेंट रीइन्फोर्समेंट प्लेट, लगेज कंपार्टमेंट इनर पॅनल, शॉक ॲबसॉर्बर सपोर्ट, मागील चाकाचे कव्हर, साइड वॉल इनर पॅनल, दरवाजाचे इनर पॅनल, पुढील फ्लोअर, पुढील लाँजिट्युडिनल बीम्स, बंपर्स, क्रॉस बीम्स, व्हील कव्हर्स, बी-पिलर कनेक्टर्स, सेंटर पिलर्स इत्यादी.
कार बॉडीच्या लेझर वेल्डिंगचे मुख्यत्वे असेंब्ली वेल्डिंग, साइड वॉल आणि टॉप कव्हर वेल्डिंग, आणि त्यानंतरचे वेल्डिंग असे वर्गीकरण केले जाते. वाहन उद्योगात लेझर वेल्डिंगच्या वापरामुळे एकीकडे कारचे वजन कमी होते, कारची गतिशीलता सुधारते आणि इंधनाचा वापर कमी होतो; तर दुसरीकडे, यामुळे उत्पादनाची कार्यक्षमता, गुणवत्ता आणि तांत्रिक प्रगती सुधारते.
ऑटोमोबाईलच्या भागांसाठी लेझर वेल्डिंग वापरण्याचे फायदे म्हणजे वेल्डिंगच्या भागावर जवळजवळ कोणताही बदल होत नाही, वेल्डिंगचा वेग जास्त असतो आणि वेल्डिंगनंतर उष्णता उपचाराची (हीट ट्रीटमेंटची) गरज नसते. सध्या, ट्रान्समिशन गिअर्स, व्हॉल्व्ह लिफ्टर्स, दरवाजाचे बिजागर, ड्राइव्ह शाफ्ट, स्टीयरिंग शाफ्ट, इंजिन एक्झॉस्ट पाईप, क्लच, टर्बोचार्जर ॲक्सल आणि चेसिस यांसारख्या ऑटोमोबाईलच्या भागांच्या निर्मितीमध्ये लेझर वेल्डिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
(3) मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग
अलिकडच्या वर्षांत, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगाच्या लघुकरणाच्या दिशेने झालेल्या विकासामुळे, विविध इलेक्ट्रॉनिक घटकांचा आकार अधिकाधिक लहान झाला आहे आणि पारंपरिक वेल्डिंग पद्धतींमधील उणिवा हळूहळू समोर येऊ लागल्या आहेत. घटकांचे नुकसान होते किंवा वेल्डिंगचा परिणाम मानकानुसार नसतो. या संदर्भात, लेझर वेल्डिंगचा वापर सेन्सर पॅकेजिंग, इंटिग्रेटेड इलेक्ट्रॉनिक्स आणि बटन बॅटरी यांसारख्या सूक्ष्म-इलेक्ट्रॉनिक प्रक्रियेच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर केला जात आहे, कारण त्यात खोलवर प्रवेश, वेगवान गती आणि कमी विरूपण यांसारखे फायदे आहेत.
३. लेझर वेल्डिंग बाजाराच्या विकासाची स्थिती
(1) बाजारपेठ प्रवेश दरात अजूनही सुधारणा करण्याची गरज आहे
पारंपरिक मशीनिंग तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत, लेझर वेल्डिंग तंत्रज्ञानाचे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत, परंतु संलग्न उद्योगांमध्ये त्याच्या वापराला चालना देण्यात अजूनही अपुऱ्या व्याप्तीची समस्या आहे. पारंपरिक उत्पादन कंपन्यांसाठी, पारंपरिक उत्पादन लाइन्स आणि यांत्रिक उपकरणे पूर्वीपासूनच वापरात असल्याने आणि कॉर्पोरेट उत्पादनात त्यांची महत्त्वाची भूमिका असल्याने, अधिक प्रगत लेझर वेल्डिंग उत्पादन लाइन्स बसवणे म्हणजे प्रचंड भांडवली गुंतवणूक आहे, जे उत्पादकांसाठी एक मोठे आव्हान आहे. त्यामुळे, या टप्प्यावर लेझर प्रक्रिया उपकरणे प्रामुख्याने काही महत्त्वाच्या औद्योगिक क्षेत्रांपुरतीच मर्यादित आहेत, जिथे उत्पादन क्षमतेची मोठी मागणी आहे आणि उत्पादनात स्पष्ट वाढ अपेक्षित आहे. इतर उद्योगांच्या गरजांना अधिक प्रभावीपणे चालना देण्याची अजूनही गरज आहे.
(2) बाजारपेठेच्या आकारात स्थिर वाढ
लेझर वेल्डिंग, लेझर कटिंग आणि लेझर मार्किंग हे एकत्रितपणे लेझर मेकॅनिक्सची 'त्रिमूर्ती' बनवतात. अलिकडच्या वर्षांत, लेझर तंत्रज्ञानातील प्रगती आणि लेझरच्या किमतींमधील घसरणीमुळे, लेझर वेल्डिंग उपकरणांच्या संबंधित उपयोगांसाठी नवीन ऊर्जा वाहने, लिथियम बॅटरी, डिस्प्ले पॅनेल, मोबाईल फोन ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठी मागणी आहे. लेझर वेल्डिंग बाजारपेठेतील महसुलाच्या जलद वाढीमुळे देशांतर्गत लेझर वेल्डिंग उपकरण बाजारपेठेच्या जलद वाढीस चालना मिळाली आहे.
२०१४-२०२० चीनच्या लेझर वेल्डिंग बाजाराचा आकार आणि वाढीचा दर
(3) बाजारपेठ तुलनेने विखुरलेली आहे आणि स्पर्धात्मक परिस्थिती अद्याप स्थिर झालेली नाही.
संपूर्ण लेझर वेल्डिंग बाजाराच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, प्रादेशिक आणि खालच्या स्तरावरील स्वतंत्र उत्पादन कंपन्यांच्या वैशिष्ट्यांमुळे, उत्पादन क्षेत्रातील लेझर वेल्डिंग बाजारात तुलनेने एकवटलेली स्पर्धात्मक रचना तयार होणे कठीण आहे आणि संपूर्ण लेझर वेल्डिंग बाजार तुलनेने विखुरलेला आहे. सध्या, लेझर वेल्डिंगच्या क्षेत्रात ३०० हून अधिक देशांतर्गत कंपन्या कार्यरत आहेत. प्रमुख लेझर वेल्डिंग कंपन्यांमध्ये हान्स लेझर, हुआगोंग टेक्नॉलॉजी इत्यादींचा समावेश आहे.
४. लेझर वेल्डिंगच्या विकासाच्या प्रवृत्तीचा अंदाज
(1) हँड-हेल्ड लेझर वेल्डिंग सिस्टीम क्षेत्र जलद वाढीच्या काळात प्रवेश करेल अशी अपेक्षा आहे
फायबर लेझर्सच्या किमतीत झालेल्या मोठ्या घसरणीमुळे आणि फायबर ट्रान्समिशन व हँडहेल्ड वेल्डिंग हेड तंत्रज्ञानाच्या हळूहळू होत असलेल्या परिपक्वतेमुळे, अलिकडच्या वर्षांत हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंग सिस्टीम्स हळूहळू लोकप्रिय झाल्या आहेत. काही कंपन्यांनी तैवानला २०० युनिट्स पाठवले आहेत, आणि काही लहान कंपन्यासुद्धा दरमहा २० युनिट्स पाठवू शकतात. त्याच वेळी, आयपीजी (IPG), हान्स (Han's) आणि रेकस (Raycus) यांसारख्या लेझर क्षेत्रातील अग्रगण्य कंपन्यांनीही संबंधित हँडहेल्ड लेझर उत्पादने बाजारात आणली आहेत.
पारंपरिक आर्गॉन आर्क वेल्डिंगच्या तुलनेत, घरगुती उपकरणे, कॅबिनेट आणि लिफ्ट यांसारख्या अनियमित वेल्डिंग क्षेत्रांमध्ये वेल्डिंगची गुणवत्ता, कार्यप्रणाली, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षितता आणि वापराचा खर्च या बाबतीत हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंगचे स्पष्ट फायदे आहेत. वापराच्या खर्चाचे उदाहरण घेतल्यास, माझ्या देशात आर्गॉन आर्क वेल्डिंग ऑपरेटर हे विशेष पदांवर आहेत आणि त्यांना काम करण्यासाठी प्रमाणित असणे आवश्यक आहे. सध्या, बाजारात एका अनुभवी वेल्डरचा वार्षिक मजुरी खर्च ८०,००० युआनपेक्षा कमी नाही, तर हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंगमध्ये सामान्य ऑपरेटरचा वार्षिक मजुरी खर्च फक्त ५०,००० युआन असतो. जर हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंगची कार्यक्षमता आर्गॉन आर्क वेल्डिंगच्या दुप्पट असेल, तर मजुरी खर्चात १,१०,००० युआनची बचत होऊ शकते. याव्यतिरिक्त, आर्गॉन आर्क वेल्डिंगमध्ये वेल्डिंगनंतर साधारणपणे पॉलिशिंगची आवश्यकता असते, तर हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंगमध्ये जवळजवळ पॉलिशिंगची आवश्यकता नसते किंवा फक्त थोडेसे पॉलिशिंग करावे लागते, ज्यामुळे पॉलिशिंग कामगाराच्या मजुरी खर्चाचा काही भाग वाचतो. एकंदरीत, हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंग उपकरणांच्या गुंतवणुकीची परतफेड होण्याचा कालावधी सुमारे १ वर्ष आहे. देशात सध्या लाखो आर्गॉन आर्क वेल्डिंग उपकरणांचा वापर होत असल्याने, हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंगसाठी पर्याय म्हणून खूप मोठी संधी आहे, ज्यामुळे हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंग प्रणालीमध्ये जलद वाढीचा काळ सुरू होण्याची अपेक्षा आहे.
| प्रकार | आर्गॉन आर्क वेल्डिंग | YAG वेल्डिंग | हाताने वेल्डिंग | |
| वेल्डिंग गुणवत्ता | उष्णता इनपुट | मोठे | लहान | लहान |
| वर्कपीसचे विरूपण/अंडरकट | मोठे | लहान | लहान | |
| वेल्ड फॉर्मिंग | माशाच्या खवल्यांसारखा नमुना | माशाच्या खवल्यांसारखा नमुना | गुळगुळीत | |
| पुढील प्रक्रिया | पोलिश | पोलिश | काहीही नाही | |
| ऑपरेशन वापरा | वेल्डिंग गती | हळू | मध्य | जलद |
| ऑपरेशनमधील अडचण | कठीण | सोपे | सोपे | |
| पर्यावरण संरक्षण आणि सुरक्षितता | पर्यावरण प्रदूषण | मोठे | लहान | लहान |
| शरीराला इजा | मोठे | लहान | लहान | |
| वेल्डर खर्च | उपभोग्य वस्तू | वेल्डिंग रॉड | लेझर क्रिस्टल, झेनॉन दिवा | गरज नाही |
| ऊर्जा वापर | लहान | मोठे | लहान | |
| उपकरण मजल्यावरील क्षेत्र | लहान | मोठे | लहान | |
हँडहेल्ड लेझर वेल्डिंग सिस्टमचे फायदे
(2) अनुप्रयोगाचे क्षेत्र सतत विस्तारत आहे, आणि लेझर वेल्डिंग विकासाच्या नवीन संधी निर्माण करत आहे.
लेझर वेल्डिंग तंत्रज्ञान हे एक नवीन प्रकारचे प्रक्रिया तंत्रज्ञान आहे, जे संपर्करहित प्रक्रियेसाठी दिशात्मक ऊर्जेचा वापर करते. हे पारंपरिक वेल्डिंग पद्धतींपेक्षा मूलभूतपणे वेगळे आहे. याला इतर अनेक तंत्रज्ञानांसोबत एकत्रित केले जाऊ शकते आणि यातून उदयोन्मुख तंत्रज्ञान व उद्योग उदयास येऊ शकतात, जे अधिक क्षेत्रांमध्ये पारंपरिक वेल्डिंगची जागा घेऊ शकतील.
सामाजिक माहितीकरणाच्या जलद प्रगतीमुळे, माहिती तंत्रज्ञानाशी संबंधित सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स, तसेच संगणक, दळणवळण, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स एकत्रीकरण आणि इतर उद्योग तेजीत आहेत आणि ते घटकांच्या सतत लघुकरण आणि एकत्रीकरणाच्या मार्गावर वाटचाल करत आहेत. या उद्योगाच्या पार्श्वभूमीवर, सूक्ष्म-घटकांची तयारी, जोडणी आणि पॅकेजिंग करणे, तसेच उत्पादनांची उच्च अचूकता आणि उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करणे, या सध्याच्या तातडीच्या समस्या आहेत ज्यांवर मात करणे आवश्यक आहे. परिणामी, उच्च-कार्यक्षमता, उच्च-अचूकता, कमी-नुकसान करणारे वेल्डिंग तंत्रज्ञान हे समकालीन प्रगत उत्पादनाच्या विकासाला आधार देणारा एक अपरिहार्य भाग बनत आहे. अलिकडच्या वर्षांत, पॉवर बॅटरी, ऑटोमोबाईल आणि ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स यांसारख्या सूक्ष्म मायक्रोमशीनिंगच्या क्षेत्रात, तसेच एरो इंजिन, रॉकेट विमान आणि ऑटोमोबाईल इंजिन यांसारख्या प्रगत तंत्रज्ञान क्षेत्रांच्या उच्च-गुंतागुंतीच्या संरचनेत लेझर वेल्डिंगचा वापर हळूहळू वाढला आहे. लेझर वेल्डिंग उपकरणांमुळे विकासाच्या नवीन संधी निर्माण झाल्या आहेत.
पोस्ट करण्याची वेळ: १६ डिसेंबर २०२१
