Лазерното заваряване се отнася до метод на обработка, който използва високата енергия на лазера за свързване на метали или други термопластични материали.Според различни принципи на работа и адаптиране към различни сценарии на обработка, лазерното заваряване може да бъде разделено на пет типа: заваряване чрез топлопроводимост, заваряване с дълбоко проникване, хибридно заваряване, лазерно заваряване и лазерно заваряване.
Топлопроводимо заваряване | Лазерният лъч разтопява частите на повърхността, разтопеният материал се смесва и втвърдява. |
Заваряване с дълбоко проникване | Изключително високата якост води до образуването на дупки, които се простират дълбоко в материала, което води до дълбоки и тесни заварки. |
Хибридно заваряване | Комбинация от лазерно заваряване и MAG заваряване, MIG заваряване, WIG заваряване или плазмено заваряване. |
Лазерно запояване | Лазерният лъч загрява свързващата част, като по този начин разтапя спойката.Разтопената спойка се влива в съединението и свързва свързващите се части. |
Лазерно проводящо заваряване | Лазерният лъч преминава през съвпадащата част, за да разтопи друга част, която абсорбира лазера.Свързващата част се затяга, когато се формира заваръчният шев. |
Като нов тип метод на заваряване, в сравнение с други традиционни методи за заваряване, лазерното заваряване има предимствата на дълбоко проникване, бърза скорост, малка деформация, ниски изисквания към заваръчната среда, висока плътност на мощността и не се влияе от магнитни полета.Не се ограничава до проводими материали, не изисква условия на работа във вакуум и не произвежда рентгенови лъчи по време на процеса на заваряване.Той се използва широко в областта на прецизното производство от висок клас.
Анализ на областите на приложение на лазерното заваряване
Лазерното заваряване има предимствата на висока точност, чистота и опазване на околната среда, различни видове обработка на материали, висока ефективност и т.н. и има широка гама от приложения.Понастоящем лазерното заваряване се използва широко в захранващи батерии, автомобили, потребителска електроника, оптични комуникации и други области.
(1) Захранваща батерия
Има много производствени процеси за литиево-йонни батерии или батерийни пакети и има много процеси, като заваряване на уплътнение на взривозащитен клапан, заваряване на пластини, точково заваряване на полюсите на батерията, заваряване на обвивката на захранващата батерия и уплътняването на капака, заваряване на модул и ПАКЕТ В други процеси, лазерното заваряване е най-добрият процес.Например лазерното заваряване може да подобри ефективността на заваряване и херметичността на взривозащитения клапан на батерията;в същото време, тъй като качеството на лъча при лазерно заваряване е добро, мястото на заваряване може да бъде направено малко и е подходящо за алуминиева лента с висока отразяваща способност, медна лента и теснолентов акумулаторен електрод.Лентовото заваряване има уникални предимства.
(2) Автомобил
Приложението на лазерното заваряване в процеса на производство на автомобили включва основно три вида: лазерно заваряване по поръчка на плочи с различна дебелина;лазерно монтажно заваряване на корпусни възли и подвъзли;и лазерно заваряване на авточасти.
Лазерното заваряване по поръчка е в проектирането и производството на купето на автомобила.Според различните изисквания за дизайн и производителност на каросерията на автомобила, плочите с различни дебелини, различни материали, различна или еднаква производителност се свързват в едно цяло чрез технология за лазерно рязане и сглобяване и след това се щамповат в каросерия.част.Понастоящем лазерно заварените заготовки са широко използвани в различни части на купето на автомобила, като подсилваща плоча на багажното отделение, вътрешен панел на багажното отделение, опора на амортисьора, капак на задното колело, вътрешен панел на страничната стена, вътрешен панел на вратата, преден под, предни надлъжни греди, брони, напречни греди, капаци на колела, съединители на В-колони, централни колони и др.
Лазерното заваряване на купето на автомобила се разделя главно на монтажно заваряване, заваряване на странична стена и горен капак и последващо заваряване.Използването на лазерно заваряване в автомобилната индустрия може да намали теглото на автомобила, от една страна, да подобри мобилността на автомобила и да намали разхода на гориво;от друга страна, може да подобри работата на продукта.Качество и технологичен напредък.
Използването на лазерно заваряване за автомобилни части има предимствата на почти никаква деформация на заваръчната част, висока скорост на заваряване и липса на необходимост от топлинна обработка след заваряване.Понастоящем лазерното заваряване се използва широко в производството на автомобилни части като трансмисионни зъбни колела, повдигачи на клапани, панти на врати, задвижващи валове, кормилни валове, изпускателни тръби на двигателя, съединители, оси на турбокомпресор и шасита.
(3) Микроелектронна индустрия
През последните години, с развитието на електронната индустрия в посока миниатюризация, обемът на различните електронни компоненти става все по-малък и постепенно се появяват недостатъците на оригиналните методи за заваряване.Компонентите са повредени или ефектът от заваряването не отговаря на стандарта.В този контекст лазерното заваряване е широко използвано в областта на микроелектронната обработка като опаковане на сензори, интегрирана електроника и бутонни батерии по силата на своите предимства като дълбоко проникване, бърза скорост и малка деформация.
3. Състояние на развитието на пазара за лазерно заваряване
(1) Степента на навлизане на пазара все още трябва да бъде подобрена
В сравнение с традиционната технология за машинна обработка, технологията за лазерно заваряване има значителни предимства, но все още има проблема с недостатъчната степен на проникване при насърчаването на приложения в индустриите надолу по веригата.Традиционните производствени компании, поради по-ранното пускане на традиционни производствени линии и механично оборудване и важна роля в корпоративното производство, замяната на по-модерни производствени линии за лазерно заваряване означава огромни капиталови инвестиции, което е голямо предизвикателство за производителите.Следователно оборудването за лазерна обработка на този етап е концентрирано главно в няколко важни промишлени сектора със силно търсене на производствен капацитет и очевидно разширяване на производството.Нуждите на други индустрии все още трябва да бъдат по-ефективно стимулирани.
(2) Стабилно нарастване на размера на пазара
Лазерното заваряване, лазерното рязане и лазерното маркиране заедно съставляват „тройката“ на лазерната механика.През последните години, възползвайки се от напредъка на лазерната технология и спада в цените на лазерите, както и приложенията надолу по веригата на лазерно заваръчно оборудване, нови енергийни превозни средства, литиеви батерии, дисплеи, потребителска електроника за мобилни телефони и други области имат голямо търсене.Бързият растеж на приходите на пазара за лазерно заваряване насърчи бързия растеж на вътрешния пазар на оборудване за лазерно заваряване.
2014-2020 г. Мащаб и темп на растеж на пазара на лазерно заваряване в Китай
(3) Пазарът е относително фрагментиран и конкурентната среда все още не се е стабилизирала
От гледна точка на целия пазар на лазерно заваряване, поради характеристиките на регионалните и отделни производствени компании надолу по веригата, за пазара на лазерно заваряване в производствения сектор е трудно да формира относително концентриран модел на конкуренция, а целият пазар на лазерно заваряване е относително фрагментиран.В момента има повече от 300 местни компании, занимаващи се с лазерно заваряване.Основните компании за лазерно заваряване включват Han's Laser, Huagong Technology и др.
4. Прогноза за развитието на лазерното заваряване
(1) Очаква се пистата на ръчната система за лазерно заваряване да навлезе в период на бърз растеж
Благодарение на резкия спад в цената на влакнестите лазери и постепенното развитие на технологията за предаване на влакна и ръчни заваръчни глави, ръчните лазерни заваръчни системи постепенно станаха популярни през последните години.Някои компании са изпратили 200 Тайван, а някои малки компании също могат да доставят 20 единици на месец.В същото време водещи компании в областта на лазерите като IPG, Han's и Raycus също пуснаха съответните ръчни лазерни продукти.
В сравнение с традиционното заваряване с аргонова дъга, ръчното лазерно заваряване има очевидни предимства по отношение на качеството на заваряване, работата, опазването на околната среда и безопасността и разходите за използване в нередовни заваръчни полета като домакински уреди, шкафове и асансьори.Вземайки разходите за използване като пример, операторите по аргонодъгово заваряване имат специални позиции в моята страна и трябва да бъдат сертифицирани за работа.Понастоящем годишните разходи за труд на зрял заварчик на пазара са не по-малко от 80 000 юана, докато ръчното лазерно заваряване може да използва обикновени. Годишните разходи за труд на операторите са само 50 000 юана.Ако ефективността на ръчното лазерно заваряване е два пъти по-висока от аргонодъговото заваряване, разходите за труд могат да бъдат спестени със 110 000 юана.В допълнение, заваряването с аргонова дъга обикновено изисква полиране след заваряване, докато лазерното ръчно заваряване не изисква почти никакво полиране или само леко полиране, което спестява част от разходите за труд на полиращия работник.Като цяло, срокът за изплащане на инвестицията на ръчно лазерно заваръчно оборудване е около 1 година.С текущото потребление на десетки милиони аргоноводъгово заваряване в страната, мястото за замяна на ръчно лазерно заваряване е много огромно, което ще накара ръчната система за лазерно заваряване да започне период на бърз растеж.
Тип | Заваряване с аргонова дъга | YAG заваряване | Ръчно заваряване | |
Качество на заваряване | Внасяне на топлина | Голям | малък | малък |
Деформация/подрязване на детайла | Голям | малък | малък | |
Оформяне на заваръчен шев | Модел на рибени люспи | Модел на рибени люспи | Гладка | |
Последваща обработка | полски | полски | Нито един | |
Използвайте операция | Скорост на заваряване | Бавен | Среден | Бърз |
Трудност при работа | Твърд | лесно | лесно | |
Опазване на околната среда и безопасност | Замърсяване на околната среда | Голям | малък | малък |
Нараняване на тялото | Голям | малък | малък | |
Цена на заварчик | Консумативи | Заваръчен прът | Лазерен кристал, ксенонова лампа | Няма нужда |
Консумация на енергия | малък | Голям | малък | |
Подова площ на оборудването | малък | Голям | малък |
Предимства на ръчната система за лазерно заваряване
(2) Областта на приложение продължава да се разширява и лазерното заваряване дава начало на нови възможности за развитие
Технологията за лазерно заваряване е нов тип технология за обработка, която прилага насочена енергия за безконтактна обработка.Той е фундаментално различен от традиционните методи за заваряване.Може да се интегрира с много други технологии и да създаде нововъзникващи технологии и индустрии, които ще могат да заменят традиционното заваряване в повече области.
С бързия напредък на социалната информатизация, микроелектрониката, свързана с информационните технологии, както и компютърната, комуникационната, интеграцията на потребителската електроника и други индустрии процъфтяват и те тръгват по пътя на непрекъсната миниатюризация и интеграция на компоненти.На фона на тази индустрия, реализирането на подготовката, свързването и опаковането на микрокомпоненти и осигуряването на висока прецизност и висока надеждност на продуктите в момента са спешни проблеми, които трябва да бъдат преодолени.В резултат на това високоефективната, високопрецизна заваръчна технология с ниски повреди постепенно се превръща в незаменима част от подпомагането на развитието на съвременното напреднало производство.През последните години лазерното заваряване постепенно се увеличи в областите на фината микрообработка като захранващи батерии, автомобили и потребителска електроника, както и във високо сложната структура на области на напреднали технологии като авиационни двигатели, ракетни самолети и автомобилни двигатели .Оборудването за лазерно заваряване постави началото на нови възможности за развитие.
Време на публикуване: 16 декември 2021 г