Lasersveising refererer til en prosesseringsmetode som bruker laserens høye energi til å sammenføye metaller eller andre termoplastiske materialer. I henhold til ulike arbeidsprinsipper og tilpasning til ulike prosesseringsscenarier kan lasersveising deles inn i fem typer: varmeledningssveising, dyppenetrasjonssveising, hybridsveising, laserlodding og laserledningssveising.
Varmeledningssveising | Laserstrålen smelter delene på overflaten, det smeltede materialet blandes og størkner. |
Dyp penetrasjonssveising | Den ekstremt høye styrken resulterer i dannelsen av nøkkelhull som strekker seg dypt inn i materialet, noe som resulterer i dype og smale sveiser. |
Hybrid sveising | Kombinasjon av lasersveising og MAG-sveising, MIG-sveising, WIG-sveising eller plasmasveising. |
Laserlodding | Laserstrålen varmer opp den sammenkoblede delen, og smelter dermed loddet. Det smeltede loddet strømmer inn i skjøten og forbinder de sammenkoblede delene. |
Laserledningssveising | Laserstrålen passerer gjennom den tilpassede delen for å smelte en annen del som absorberer laseren. Den tilpassede delen klemmes fast når sveisen dannes. |
Som en ny type sveisemetode har lasersveising, sammenlignet med andre tradisjonelle sveisemetoder, fordelene med dyp penetrasjon, høy hastighet, liten deformasjon, lave krav til sveisemiljøet, høy effekttetthet og ikke-påvirket av magnetfelt. Den er ikke begrenset til ledende materialer, den krever ikke vakuumarbeidsforhold og produserer ikke røntgenstråler under sveiseprosessen. Den er mye brukt innen avansert presisjonsproduksjon.
Analyse av lasersveisingsapplikasjonsfelt
Lasersveising har fordelene med høy nøyaktighet, ren og miljøvennlig bruk, ulike typer bearbeidingsmaterialer, høy effektivitet, etc., og har et bredt spekter av bruksområder. For tiden har lasersveising blitt mye brukt i batterier, biler, forbrukerelektronikk, optisk kommunikasjon og andre felt.
(1) Strømbatteri
Det finnes mange produksjonsprosesser for litiumionbatterier eller batteripakker, og det finnes mange prosesser, som sveising av eksplosjonssikre ventiler, sveising av fliker, punktsveising av batteripoler, sveising av batteriskall og -deksel, og sveising av moduler og PAKKER. I andre prosesser er lasersveising den beste prosessen. For eksempel kan lasersveising forbedre sveiseeffektiviteten og lufttettheten til batteriets eksplosjonssikre ventil. Samtidig, fordi strålekvaliteten til lasersveising er god, kan sveisepunktet gjøres lite, og det er egnet for aluminiumsstrimler med høy reflektivitet, kobberstrimler og smalbåndede batterielektroder. Båndsveising har unike fordeler.
(2) Bil
Bruken av lasersveising i bilproduksjonsprosessen omfatter hovedsakelig tre typer: lasersveising av plater med ulik tykkelse; lasersveising av karosserienheter og underenheter; og lasersveising av bildeler.
Lasersveising er en del av design og produksjon av bilkarosseri. I henhold til ulike design- og ytelseskrav for bilkarosseri, kobles plater med ulik tykkelse, forskjellige materialer, ulik eller samme ytelse sammen til en helhet ved hjelp av laserskjærings- og monteringsteknologi, og deretter stemples de inn i en karosseridel. For tiden har lasersveisede emner blitt mye brukt i ulike deler av bilkarosseri, for eksempel forsterkningsplater i bagasjerommet, innerpaneler i bagasjerommet, støtdemperstøtter, bakhjulsdeksler, innerpaneler i sidevegger, innerpaneler i dører, gulv foran, langsgående bjelker foran, støtfangere, tverrbjelker, hjulkapsler, B-stolpekoblinger, midtstolper osv.
Lasersveising av bilkarosseriet er hovedsakelig delt inn i monteringssveising, sideveggs- og toppdekselsveising, og etterfølgende sveising. Bruk av lasersveising i bilindustrien kan redusere bilens vekt på den ene siden, forbedre bilens mobilitet og redusere drivstofforbruket; på den andre siden kan det forbedre produktets ytelse. Kvalitet og teknologiske fremskritt.
Bruk av lasersveising for bildeler har fordelene med nesten ingen deformasjon ved sveisedelen, høy sveisehastighet og intet behov for varmebehandling etter sveising. For tiden er lasersveising mye brukt i produksjon av bildeler som girkasser, ventilløftere, dørhengsler, drivaksler, styreaksler, eksosrør, clutcher, turboladeraksler og chassis.
(3) Mikroelektronikkindustrien
I de senere årene, med utviklingen av elektronikkindustrien i retning av miniatyrisering, har volumet av ulike elektroniske komponenter blitt stadig mindre, og manglene ved de opprinnelige sveisemetodene har gradvis dukket opp. Komponentene er skadet, eller sveiseeffekten er ikke opp til standarden. I denne sammenhengen har lasersveising blitt mye brukt innen mikroelektronisk prosessering som sensorpakking, integrert elektronikk og knappebatterier på grunn av fordelene som dyp penetrasjon, høy hastighet og liten deformasjon.
3. Utviklingsstatus for lasersveisemarkedet
(1) Markedspenetrasjonsraten må fortsatt forbedres
Sammenlignet med tradisjonell maskineringsteknologi har lasersveiseteknologi betydelige fordeler, men den har fortsatt problemet med utilstrekkelig gjennomtrengningsgrad i markedsføringen av applikasjoner i nedstrømsindustrier. Tradisjonelle produksjonsbedrifter, på grunn av tidligere lansering av tradisjonelle produksjonslinjer og mekanisk utstyr, og en viktig rolle i bedriftsproduksjonen, betyr det å erstatte mer avanserte lasersveiseproduksjonslinjer enorme kapitalinvesteringer, noe som er en stor utfordring for produsenter. Derfor er laserbehandlingsutstyr på dette stadiet hovedsakelig konsentrert om flere viktige industrisektorer med sterk etterspørsel etter produksjonskapasitet og åpenbar produksjonsutvidelse. Behovene til andre industrier må fortsatt stimuleres mer effektivt.
(2) Jevn vekst i markedsstørrelse
Lasersveising, laserskjæring og lasermerking utgjør sammen lasermekanikkens «troika». I de senere år har det vært sterk etterspørsel etter nedstrømsapplikasjoner av lasersveiseutstyr, nye energikjøretøyer, litiumbatterier, displaypaneler, forbrukerelektronikk for mobiltelefoner og andre felt, og dette har ført til en rask vekst i det innenlandske markedet for lasersveiseutstyr.
2014–2020 Kinas lasersveisingsmarkedsskala og vekstrate
(3) Markedet er relativt fragmentert, og konkurranselandskapet har ennå ikke stabilisert seg
Fra et helhetlig lasersveisemarkedsperspektiv er det vanskelig for lasersveisemarkedet i produksjonssektoren å danne et relativt konsentrert konkurransemønster på grunn av egenskapene til regionale og nedstrøms separate produksjonsselskaper, og hele lasersveisemarkedet er relativt fragmentert. For tiden er det mer enn 300 innenlandske selskaper som driver med lasersveising. De viktigste lasersveiseselskapene inkluderer Han's Laser, Huagong Technology, etc.
4. Utviklingstrendprognosen for lasersveising
(1) Det forventes at banen for håndholdte lasersveisesystemer vil gå inn i en periode med rask vekst.
Takket være den kraftige nedgangen i kostnadene for fiberlasere, og den gradvise modningen av fiberoverføring og håndholdt sveisehodeteknologi, har håndholdte lasersveisesystemer blitt populære de siste årene. Noen selskaper har sendt 200 enheter til Taiwan, og noen små selskaper kan også sende 20 enheter per måned. Samtidig har ledende selskaper innen laserfeltet som IPG, Han's og Raycus også lansert tilsvarende håndholdte laserprodukter.
Sammenlignet med tradisjonell argonbuesveising har håndholdt lasersveising åpenbare fordeler når det gjelder sveisekvalitet, drift, miljøvern og sikkerhet, samt brukskostnader i uregelmessige sveisefelt som husholdningsapparater, skap og heiser. Med brukskostnadene som eksempel, har argonbuesveiseoperatører spesielle stillinger i mitt land og må være sertifisert for å jobbe. For tiden er den årlige lønnskostnaden for en moden sveiser på markedet ikke mindre enn 80 000 yuan, mens håndholdt lasersveising kan bruke vanlige sveiseapparater. Den årlige lønnskostnaden for operatørene er bare 50 000 yuan. Hvis effektiviteten til håndholdt lasersveising er dobbelt så høy som argonbuesveising, kan lønnskostnadene spares med 110 000 yuan. I tillegg krever argonbuesveising vanligvis polering etter sveising, mens håndholdt lasersveising krever nesten ingen polering, eller bare litt polering, noe som sparer deler av lønnskostnadene for poleringsarbeideren. Totalt sett er tilbakebetalingsperioden for investeringen i håndholdt lasersveiseutstyr omtrent 1 år. Med det nåværende forbruket av titalls millioner argonbuesveising i landet, er erstatningsområdet for håndholdt lasersveising veldig stort, noe som vil gjøre at det håndholdte lasersveisesystemet forventes å innlede en periode med rask vekst.
Type | Argonbuesveising | YAG-sveising | Håndholdt sveising | |
Sveisekvalitet | Varmetilførsel | Stor | Liten | Liten |
Deformasjon/underskjæring av arbeidsstykket | Stor | Liten | Liten | |
Sveiseforming | Fiskeskjellmønster | Fiskeskjellmønster | Glatt | |
Etterfølgende behandling | Pusse | Pusse | Ingen | |
Bruk operasjon | Sveisehastighet | Langsom | Midt | Rask |
Vanskelighetsgrad ved drift | Hard | Lett | Lett | |
Miljøvern og sikkerhet | Miljøforurensning | Stor | Liten | Liten |
Kroppsskade | Stor | Liten | Liten | |
Sveisekostnad | Forbruksvarer | Sveisetråd | Laserkrystall, xenonlampe | Ikke nødvendig |
Energiforbruk | Liten | Stor | Liten | |
Gulvareal for utstyr | Liten | Stor | Liten |
Fordeler med håndholdt lasersveisesystem
(2) Bruksområdet fortsetter å utvide seg, og lasersveising innleder nye utviklingsmuligheter
Lasersveiseteknologi er en ny type prosesseringsteknologi som bruker retningsbestemt energi for berøringsfri prosessering. Den er fundamentalt forskjellig fra tradisjonelle sveisemetoder. Den kan integreres med mange andre teknologier og avle frem nye teknologier og industrier, som vil kunne erstatte tradisjonell sveising på flere felt.
Med den raske utviklingen av sosial informatisering, blomstrer mikroelektronikk relatert til informasjonsteknologi, så vel som datamaskin-, kommunikasjons-, forbrukerelektronikkintegrasjon og andre industrier, og de legger ut på veien mot kontinuerlig miniatyrisering og integrering av komponenter. Med bakgrunn i denne industrien er det å realisere forberedelse, tilkobling og pakking av mikrokomponenter, og å sikre høy presisjon og høy pålitelighet til produktene, et presserende problem som må overvinnes. Som et resultat blir høyeffektiv, høypresisjons og lavskadelig sveiseteknologi gradvis en uunnværlig del av å støtte utviklingen av moderne avansert produksjon. I de senere årene har lasersveising gradvis økt innen finmikromaskinering som kraftbatterier, biler og forbrukerelektronikk, samt innen den høykomplekse strukturen til avanserte teknologifelt som flymotorer, rakettfly og bilmotorer. Lasersveiseutstyr har innledet nye utviklingsmuligheter.
Publisert: 16. desember 2021