Laserschweißen bezieht sich auf ein Verarbeitungsverfahren, das die hohe Energie des Lasers nutzt, um Metalle oder andere thermoplastische Materialien miteinander zu verbinden.Nach unterschiedlichen Arbeitsprinzipien und Anpassung an unterschiedliche Bearbeitungsszenarien lässt sich das Laserschweißen in fünf Arten unterteilen: Wärmeleitschweißen, Tiefschweißen, Hybridschweißen, Laserlöten und Laserleitungsschweißen.
Wärmeleitschweißen | Der Laserstrahl schmilzt die Teile an der Oberfläche, das geschmolzene Material vermischt sich und erstarrt. |
Tiefschweißen | Die extrem hohe Festigkeit führt zur Bildung von Schlüssellöchern, die tief in das Material reichen, was zu tiefen und schmalen Schweißnähten führt. |
Hybridschweißen | Kombination aus Laserschweißen und MAG-Schweißen, MIG-Schweißen, WIG-Schweißen oder Plasmaschweißen. |
Laserlöten | Der Laserstrahl erwärmt das Gegenstück und schmilzt dadurch das Lot.Das geschmolzene Lot fließt in die Verbindungsstelle und verbindet die zusammenpassenden Teile. |
Laserleitungsschweißen | Der Laserstrahl durchdringt das angepasste Teil, um ein anderes Teil zu schmelzen, das den Laser absorbiert.Das Gegenstück wird geklemmt, wenn die Schweißnaht gebildet wird. |
Als neuartiges Schweißverfahren hat das Laserschweißen im Vergleich zu anderen herkömmlichen Schweißverfahren die Vorteile von tiefem Einbrand, hoher Geschwindigkeit, geringer Verformung, geringen Anforderungen an die Schweißumgebung, hoher Leistungsdichte und wird nicht durch Magnetfelder beeinflusst.Es ist nicht auf leitfähige Materialien beschränkt, erfordert keine Vakuumarbeitsbedingungen und erzeugt während des Schweißvorgangs keine Röntgenstrahlen.Es ist im Bereich der High-End-Präzisionsfertigung weit verbreitet.
Analyse der Anwendungsfelder des Laserschweißens
Das Laserschweißen hat die Vorteile hoher Genauigkeit, Sauberkeit und Umweltschutz, verschiedener Arten von Verarbeitungsmaterialien, hoher Effizienz usw. und hat ein breites Anwendungsspektrum.Derzeit wird das Laserschweißen in großem Umfang in Leistungsbatterien, Automobilen, Unterhaltungselektronik, optischer Kommunikation und anderen Bereichen eingesetzt.
(1) Power-Batterie
Es gibt viele Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterien oder Batteriepakete, und es gibt viele Verfahren, wie z anderen Verfahren ist das Laserschweißen das beste Verfahren.Beispielsweise kann Laserschweißen die Schweißeffizienz und Luftdichtheit des explosionssicheren Batterieventils verbessern;Da die Strahlqualität beim Laserschweißen gut ist, kann der Schweißpunkt gleichzeitig klein gemacht werden und ist für Aluminiumstreifen mit hohem Reflexionsvermögen, Kupferstreifen und schmalbandige Batterieelektroden geeignet.Das Bandschweißen hat einzigartige Vorteile.
(2) Automobil
Die Anwendung des Laserschweißens im Automobilherstellungsprozess umfasst hauptsächlich drei Arten: Laserschneiderschweißen von Platten mit ungleicher Dicke;Laser-Montageschweißen von Karosseriebaugruppen und Unterbaugruppen;und Laserschweißen von Autoteilen.
Das Lasertailor-Schweißen ist in der Konstruktion und Herstellung der Karosserie enthalten.Entsprechend den unterschiedlichen Design- und Leistungsanforderungen der Karosserie werden die Bleche unterschiedlicher Dicke, unterschiedlicher Materialien, unterschiedlicher oder gleicher Leistung durch Laserschneiden und Montagetechnik zu einem Ganzen verbunden und dann zu einer Karosserie gestanzt.Teil.Derzeit werden lasergeschweißte Platinen in verschiedenen Teilen der Autokarosserie, wie z Boden, Längsträger vorn, Stoßfänger, Querträger, Radkappen, B-Säulenverbinder, Mittelsäulen etc.
Das Laserschweißen der Karosserie wird hauptsächlich in Montageschweißen, Seitenwand- und Deckelschweißen und anschließendes Schweißen unterteilt.Der Einsatz von Laserschweißen in der Automobilindustrie kann einerseits das Gewicht des Autos reduzieren, die Mobilität des Autos verbessern und den Kraftstoffverbrauch senken;Andererseits kann es die Leistung des Produkts verbessern.Qualität und technologischer Fortschritt.
Die Verwendung des Laserschweißens für Autoteile hat die Vorteile, dass das Schweißteil fast nicht verformt wird, eine schnelle Schweißgeschwindigkeit besteht und keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich ist.Gegenwärtig wird das Laserschweißen häufig bei der Herstellung von Automobilteilen wie Getrieben, Ventilstößeln, Türscharnieren, Antriebswellen, Lenkwellen, Motorauspuffrohren, Kupplungen, Turboladerachsen und Fahrgestellen eingesetzt.
(3) Mikroelektronikindustrie
In den letzten Jahren ist mit der Entwicklung der Elektronikindustrie in Richtung Miniaturisierung das Volumen verschiedener elektronischer Komponenten immer kleiner geworden, und die Mängel der ursprünglichen Schweißverfahren sind allmählich aufgetreten.Die Bauteile sind beschädigt oder die Schweißwirkung entspricht nicht der Norm.In diesem Zusammenhang wurde das Laserschweißen auf dem Gebiet der mikroelektronischen Verarbeitung wie Sensorgehäuse, integrierte Elektronik und Knopfbatterien aufgrund seiner Vorteile wie tiefes Eindringen, hohe Geschwindigkeit und geringe Verformung weit verbreitet.
3. Entwicklungsstand des Laserschweißmarktes
(1) Die Marktdurchdringungsrate muss noch verbessert werden
Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitungstechnologie hat die Laserschweißtechnologie erhebliche Vorteile, weist jedoch immer noch das Problem einer unzureichenden Durchdringungsrate bei der Förderung von Anwendungen in nachgelagerten Industrien auf.Aufgrund der früheren Einführung traditioneller Produktionslinien und mechanischer Ausrüstungen und einer wichtigen Rolle in der Unternehmensproduktion bedeutet das Ersetzen fortschrittlicherer Laserschweiß-Produktionslinien für traditionelle Fertigungsunternehmen enorme Kapitalinvestitionen, was eine große Herausforderung für die Hersteller darstellt .Daher konzentriert sich die Laserbearbeitungsausrüstung in dieser Phase hauptsächlich auf mehrere wichtige Industriesektoren mit starker Nachfrage nach Produktionskapazität und offensichtlicher Produktionserweiterung.Die Bedürfnisse anderer Branchen müssen noch wirksamer stimuliert werden.
(2) Stetiges Wachstum der Marktgröße
Laserschweißen, Laserschneiden und Lasermarkieren bilden zusammen die „Troika“ der Lasermechanik.In den letzten Jahren haben die Weiterentwicklung der Lasertechnologie und der Rückgang der Laserpreise sowie die nachgelagerten Anwendungen von Laserschweißgeräten, Fahrzeugen mit neuer Energie, Lithiumbatterien, Anzeigetafeln, Unterhaltungselektronik für Mobiltelefone und anderen Bereichen eine starke Nachfrage erfahren.Das schnelle Umsatzwachstum auf dem Laserschweißmarkt hat das schnelle Wachstum des inländischen Marktes für Laserschweißgeräte gefördert.
2014-2020 Größe und Wachstumsrate des Laserschweißmarktes in China
(3) Der Markt ist relativ fragmentiert und die Wettbewerbslandschaft hat sich noch nicht stabilisiert
Aus Sicht des gesamten Laserschweißmarktes ist es aufgrund der Merkmale regionaler und nachgelagerter diskreter Fertigungsunternehmen für den Laserschweißmarkt im Fertigungssektor schwierig, ein relativ konzentriertes Wettbewerbsmuster zu bilden, und der gesamte Laserschweißmarkt ist relativ fragmentiert.Derzeit beschäftigen sich mehr als 300 inländische Unternehmen mit dem Laserschweißen.Zu den wichtigsten Laserschweißunternehmen gehören Han's Laser, Huagong Technology usw.
4. Die Entwicklungstrendprognose des Laserschweißens
(1) Es wird erwartet, dass die Strecke der handgeführten Laserschweißsysteme in eine Phase des schnellen Wachstums eintreten wird
Dank des starken Rückgangs der Kosten von Faserlasern und der allmählichen Reife der Faserübertragungs- und Handschweißkopftechnologie sind handgeführte Laserschweißsysteme in den letzten Jahren allmählich populär geworden.Einige Unternehmen haben 200 Taiwan verschickt, und einige kleine Unternehmen können auch 20 Einheiten pro Monat versenden.Gleichzeitig haben führende Unternehmen im Laserbereich wie IPG, Han's und Raycus auch entsprechende Handlaserprodukte auf den Markt gebracht.
Verglichen mit dem herkömmlichen Argon-Lichtbogenschweißen hat das handgeführte Laserschweißen offensichtliche Vorteile in Bezug auf Schweißqualität, Betrieb, Umweltschutz und Sicherheit sowie die Nutzungskosten in unregelmäßigen Schweißbereichen wie Haushaltsgeräten, Schränken und Aufzügen.Nehmen wir als Beispiel die Nutzungskosten: Argon-Lichtbogenschweißer gehören in meinem Land zu besonderen Positionen und müssen für die Arbeit zertifiziert werden.Derzeit betragen die jährlichen Arbeitskosten eines ausgereiften Schweißers auf dem Markt nicht weniger als 80.000 Yuan, während das Handlaserschweißen gewöhnlich verwendet werden kann. Die jährlichen Arbeitskosten der Bediener betragen nur 50.000 Yuan.Wenn die Effizienz des handgeführten Laserschweißens doppelt so hoch ist wie die des Argon-Lichtbogenschweißens, können die Arbeitskosten um 110.000 Yuan eingespart werden.Außerdem erfordert das Argon-Lichtbogenschweißen im Allgemeinen ein Polieren nach dem Schweißen, während ein Laser-Handschweißen fast kein Polieren oder nur ein geringfügiges Polieren erfordert, was einen Teil der Arbeitskosten des Polierarbeiters einspart.Insgesamt beträgt die Amortisationszeit der Investition für handgeführte Laserschweißgeräte etwa 1 Jahr.Mit dem aktuellen Verbrauch von zig Millionen Argon-Lichtbogenschweißen im Land ist der Ersatzraum für das handgeführte Laserschweißen sehr groß, wodurch erwartet wird, dass das handgeführte Laserschweißsystem eine Phase schnellen Wachstums einleiten wird.
Typ | Argon-Lichtbogenschweißen | YAG-Schweißen | Handschweißen | |
Schweißqualität | Wärmeeintrag | Groß | Klein | Klein |
Werkstückverformung/Hinterschnitt | Groß | Klein | Klein | |
Schweißformen | Fischschuppenmuster | Fischschuppenmuster | Glatt | |
Weiterverarbeitung | Polieren | Polieren | Keiner | |
Betrieb verwenden | Schweißgeschwindigkeit | Schleppend | Mitte | Schnell |
Betriebsschwierigkeiten | Schwer | Leicht | Leicht | |
Umweltschutz und Sicherheit | Umweltverschmutzung | Groß | Klein | Klein |
Körperschaden | Groß | Klein | Klein | |
Schweißer kosten | Verbrauchsmaterial | Schweißdraht | Laserkristall, Xenonlampe | Das ist nicht nötig |
Energieverbrauch | Klein | Groß | Klein | |
Gerätebodenfläche | Klein | Groß | Klein |
Vorteile des handgeführten Laserschweißsystems
(2) Das Anwendungsfeld erweitert sich weiter und das Laserschweißen eröffnet neue Entwicklungsmöglichkeiten
Die Laserschweißtechnologie ist eine neue Art von Verarbeitungstechnologie, die gerichtete Energie für eine berührungslose Verarbeitung anwendet.Es unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Schweißverfahren.Es kann mit vielen anderen Technologien integriert werden und neue Technologien und Industrien hervorbringen, die das traditionelle Schweißen in mehr Bereichen ersetzen können.
Mit dem schnellen Fortschritt der sozialen Informatisierung boomt die Mikroelektronik im Zusammenhang mit der Informationstechnologie sowie die Computer-, Kommunikations-, Unterhaltungselektronik-Integration und andere Branchen und begibt sich auf den Weg der kontinuierlichen Miniaturisierung und Integration von Komponenten.Vor dem Hintergrund dieser Branche sind die Realisierung der Vorbereitung, Verbindung und Verpackung von Mikrokomponenten sowie die Sicherstellung der hohen Präzision und Zuverlässigkeit der Produkte derzeit drängende Probleme, die es zu bewältigen gilt.Infolgedessen wird eine hocheffiziente, hochpräzise und schadensarme Schweißtechnologie allmählich zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Unterstützung der Entwicklung einer modernen fortschrittlichen Fertigung.In den letzten Jahren hat das Laserschweißen allmählich in den Bereichen der feinen Mikrobearbeitung, wie z. B. Leistungsbatterien, Automobile und Unterhaltungselektronik, sowie in den hochkomplexen Strukturen von Bereichen der fortgeschrittenen Technologie, wie z. B. Flugzeugtriebwerken, Raketenflugzeugen und Automobilmotoren, zugenommen .Laserschweißgeräte haben neue Entwicklungsmöglichkeiten eingeläutet.
Postzeit: 16. Dezember 2021