La saldatura laser si riferisce a un metodo di lavorazione che utilizza l'elevata energia del laser per unire insieme metalli o altri materiali termoplastici.Secondo diversi principi di funzionamento e adattandosi a diversi scenari di lavorazione, la saldatura laser può essere suddivisa in cinque tipi: saldatura a conduzione termica, saldatura a penetrazione profonda, saldatura ibrida, brasatura laser e saldatura a conduzione laser.
Saldatura a conduzione termica | Il raggio laser fonde le parti in superficie, il materiale fuso si mescola e si solidifica. |
Saldatura a penetrazione profonda | La resistenza estremamente elevata provoca la formazione di fori che si estendono in profondità nel materiale, con conseguenti saldature profonde e strette. |
Saldatura ibrida | Combinazione di saldatura laser e saldatura MAG, saldatura MIG, saldatura WIG o saldatura al plasma. |
Brasatura laser | Il raggio laser riscalda la parte di accoppiamento, fondendo così la saldatura.La saldatura fusa scorre nel giunto e collega le parti di accoppiamento. |
Saldatura a conduzione laser | Il raggio laser passa attraverso la parte accoppiata per fondere un'altra parte che assorbe il laser.La parte di accoppiamento viene bloccata quando si forma la saldatura. |
Come nuovo tipo di metodo di saldatura, rispetto ad altri metodi di saldatura tradizionali, la saldatura laser presenta i vantaggi di penetrazione profonda, velocità elevata, piccola deformazione, bassi requisiti per l'ambiente di saldatura, alta densità di potenza e non è influenzata dai campi magnetici.Non è limitato ai materiali conduttivi, non richiede condizioni di lavoro sottovuoto e non produce raggi X durante il processo di saldatura.È ampiamente utilizzato nel campo della produzione di precisione di fascia alta.
Analisi dei campi di applicazione della saldatura laser
La saldatura laser presenta i vantaggi di elevata precisione, protezione pulita e ambientale, vari tipi di materiali di lavorazione, alta efficienza, ecc. E ha una vasta gamma di applicazioni.Allo stato attuale, la saldatura laser è stata ampiamente utilizzata nelle batterie di alimentazione, nelle automobili, nell'elettronica di consumo, nelle comunicazioni ottiche e in altri campi.
(1) Batteria di alimentazione
Esistono molti processi di produzione per batterie agli ioni di litio o pacchi batteria, e ci sono molti processi, come saldatura di sigillatura di valvole antideflagranti, saldatura di linguette, saldatura a punti di poli della batteria, involucro della batteria di alimentazione e saldatura di sigillatura del coperchio, saldatura di moduli e PACK In altri processi, la saldatura laser è il processo migliore.Ad esempio, la saldatura laser può migliorare l'efficienza di saldatura e l'ermeticità della valvola antideflagrante della batteria;allo stesso tempo, poiché la qualità del raggio della saldatura laser è buona, il punto di saldatura può essere ridotto ed è adatto per strisce di alluminio ad alta riflettività, strisce di rame ed elettrodi a batteria a banda stretta.La saldatura a nastro presenta vantaggi unici.
(2) Automobile
L'applicazione della saldatura laser nel processo di produzione automobilistica comprende principalmente tre tipi: saldatura laser su misura di lamiere di spessore disuguale;saldatura di assemblaggio laser di gruppi e sottogruppi di carrozzeria;e saldatura laser di ricambi auto.
La saldatura laser su misura è nella progettazione e produzione della carrozzeria dell'auto.In base ai diversi requisiti di progettazione e prestazioni della carrozzeria, le piastre di diversi spessori, materiali diversi, prestazioni diverse o uguali vengono collegate in un tutto attraverso la tecnologia di taglio e assemblaggio laser, quindi stampate in un corpo.parte.Allo stato attuale, i grezzi saldati al laser su misura sono stati ampiamente utilizzati in varie parti della carrozzeria, come la piastra di rinforzo del bagagliaio, il pannello interno del bagagliaio, il supporto dell'ammortizzatore, il copriruota posteriore, il pannello interno della parete laterale, il pannello interno della porta, il pannello anteriore pianale, longheroni anteriori, paraurti, traverse, copriruota, connettori del montante B, montanti centrali, ecc.
La saldatura laser della carrozzeria dell'auto si suddivide principalmente in saldatura di assemblaggio, saldatura della parete laterale e del coperchio superiore e successiva saldatura.L'uso della saldatura laser nell'industria automobilistica può ridurre il peso dell'auto da un lato, migliorare la mobilità dell'auto e ridurre il consumo di carburante;dall'altro, può migliorare le prestazioni del prodotto.Qualità e progresso tecnologico.
L'uso della saldatura laser per i ricambi auto presenta i vantaggi di una deformazione quasi nulla sulla parte da saldare, velocità di saldatura elevata e nessuna necessità di trattamento termico post-saldatura.Attualmente, la saldatura laser è ampiamente utilizzata nella produzione di componenti automobilistici come ingranaggi di trasmissione, alzavalvole, cerniere delle porte, alberi di trasmissione, alberi dello sterzo, tubi di scarico del motore, frizioni, assi del turbocompressore e telaio.
(3) Industria microelettronica
Negli ultimi anni, con lo sviluppo dell'industria elettronica nella direzione della miniaturizzazione, il volume di vari componenti elettronici è diventato sempre più piccolo e sono emerse gradualmente le carenze dei metodi di saldatura originali.I componenti sono danneggiati o l'effetto di saldatura non è conforme agli standard.In questo contesto, la saldatura laser è stata ampiamente utilizzata nel campo dell'elaborazione microelettronica come l'imballaggio dei sensori, l'elettronica integrata e le batterie a bottone in virtù dei suoi vantaggi come penetrazione profonda, velocità elevata e piccola deformazione.
3. Stato di sviluppo del mercato della saldatura laser
(1) Il tasso di penetrazione del mercato deve ancora essere migliorato
Rispetto alla tecnologia di lavorazione tradizionale, la tecnologia di saldatura laser presenta vantaggi significativi, ma presenta ancora il problema di un tasso di penetrazione insufficiente nella promozione delle applicazioni nelle industrie a valle.Aziende manifatturiere tradizionali, a causa del precedente lancio di linee di produzione tradizionali e attrezzature meccaniche, e un ruolo importante nella produzione aziendale, la sostituzione di linee di produzione di saldatura laser più avanzate significa un enorme investimento di capitale, che rappresenta una grande sfida per i produttori.Pertanto, le apparecchiature di lavorazione laser in questa fase sono principalmente concentrate in diversi importanti settori industriali con una forte domanda di capacità produttiva e un'evidente espansione della produzione.Le esigenze di altre industrie devono ancora essere stimolate in modo più efficace.
(2) Crescita costante delle dimensioni del mercato
Saldatura laser, taglio laser e marcatura laser insieme costituiscono la “troika” della meccanica laser.Negli ultimi anni, beneficiando del progresso della tecnologia laser e del calo dei prezzi del laser e delle applicazioni a valle di apparecchiature per saldatura laser, veicoli di nuova energia, batterie al litio, pannelli di visualizzazione, elettronica di consumo per telefoni cellulari e altri campi hanno registrato una forte domanda.La rapida crescita dei ricavi nel mercato della saldatura laser ha favorito la rapida crescita del mercato nazionale delle apparecchiature di saldatura laser.
2014-2020 scala del mercato della saldatura laser della Cina e tasso di crescita
(3) Il mercato è relativamente frammentato e il panorama competitivo non si è ancora stabilizzato
Dal punto di vista dell'intero mercato della saldatura laser, a causa delle caratteristiche delle aziende manifatturiere discrete regionali e a valle, è difficile per il mercato della saldatura laser nel settore manifatturiero formare un modello di concorrenza relativamente concentrato e l'intero mercato della saldatura laser è relativamente frammentato.Al momento, ci sono più di 300 aziende nazionali impegnate nella saldatura laser.Le principali aziende di saldatura laser includono Han's Laser, Huagong Technology, ecc.
4. La previsione del trend di sviluppo della saldatura laser
(1) Si prevede che il binario del sistema di saldatura laser manuale entrerà in un periodo di rapida crescita
Grazie al forte calo del costo dei laser in fibra e alla graduale maturità della trasmissione in fibra e della tecnologia delle teste di saldatura portatili, negli ultimi anni i sistemi di saldatura laser portatili sono diventati gradualmente popolari.Alcune aziende hanno spedito 200 Taiwan e alcune piccole aziende possono anche spedire 20 unità al mese.Allo stesso tempo, aziende leader nel campo dei laser come IPG, Han's e Raycus hanno anche lanciato prodotti laser portatili corrispondenti.
Rispetto alla tradizionale saldatura ad arco di argon, la saldatura laser portatile presenta evidenti vantaggi in termini di qualità della saldatura, funzionamento, protezione ambientale e sicurezza e costi di utilizzo in campi di saldatura irregolari come elettrodomestici, armadi e ascensori.Prendendo ad esempio il costo di utilizzo, gli operatori di saldatura ad arco di argon occupano posizioni speciali nel mio paese e devono essere certificati per lavorare.Allo stato attuale, il costo del lavoro annuale di un saldatore maturo sul mercato non è inferiore a 80.000 yuan, mentre la saldatura laser portatile può essere utilizzata ordinaria Il costo del lavoro annuale degli operatori è di soli 50.000 yuan.Se l'efficienza della saldatura laser manuale è doppia rispetto a quella della saldatura ad arco di argon, il costo del lavoro può essere risparmiato di 110.000 yuan.Inoltre, la saldatura ad arco di argon generalmente richiede la lucidatura dopo la saldatura, mentre la saldatura manuale laser non richiede quasi nessuna lucidatura o solo una leggera lucidatura, il che consente di risparmiare parte del costo del lavoro dell'addetto alla lucidatura.Nel complesso, il periodo di ammortamento dell'investimento delle apparecchiature di saldatura laser portatili è di circa 1 anno.Con l'attuale consumo di decine di milioni di saldature ad arco di argon nel paese, lo spazio sostitutivo per la saldatura laser manuale è molto ampio, il che renderà il sistema di saldatura laser manuale destinato a inaugurare un periodo di rapida crescita.
Tipo | Saldatura ad arco di argon | Saldatura YAG | Saldatura manuale | |
Qualità della saldatura | Apporto di calore | Grande | Piccolo | Piccolo |
Deformazione/sottosquadro del pezzo | Grande | Piccolo | Piccolo | |
Formatura della saldatura | Motivo a squame di pesce | Motivo a squame di pesce | Liscio | |
Elaborazione successiva | Polacco | Polacco | Nessuno | |
Utilizzare l'operazione | Velocità di saldatura | Lento | Mezzo | Veloce |
Difficoltà operativa | Difficile | Facile | Facile | |
Tutela dell'ambiente e sicurezza | Inquinamento ambientale | Grande | Piccolo | Piccolo |
Danni al corpo | Grande | Piccolo | Piccolo | |
Costo saldatore | Materiali di consumo | Bacchetta per saldatura | Cristallo laser, lampada allo xeno | Non c'è bisogno |
Consumo energetico | Piccolo | Grande | Piccolo | |
Superficie del pavimento dell'attrezzatura | Piccolo | Grande | Piccolo |
Vantaggi del sistema di saldatura laser portatile
(2) Il campo di applicazione continua ad espandersi e la saldatura laser sta introducendo nuove opportunità di sviluppo
La tecnologia di saldatura laser è un nuovo tipo di tecnologia di lavorazione che applica energia direzionale per la lavorazione senza contatto.È fondamentalmente diverso dai metodi di saldatura tradizionali.Può essere integrato con molte altre tecnologie e generare tecnologie e industrie emergenti, che saranno in grado di sostituire la saldatura tradizionale in più campi.
Con il rapido progresso dell'informatizzazione sociale, la microelettronica correlata alla tecnologia dell'informazione, così come i computer, le comunicazioni, l'integrazione dell'elettronica di consumo e altri settori sono in forte espansione e stanno intraprendendo il percorso della continua miniaturizzazione e integrazione dei componenti.Nel contesto di questo settore, realizzare la preparazione, la connessione e l'imballaggio di microcomponenti e garantire l'elevata precisione e l'elevata affidabilità dei prodotti sono attualmente problemi urgenti che devono essere superati.Di conseguenza, la tecnologia di saldatura ad alta efficienza, alta precisione e basso danno sta gradualmente diventando una parte indispensabile per supportare lo sviluppo della produzione avanzata contemporanea.Negli ultimi anni, la saldatura laser è gradualmente aumentata nei campi della microlavorazione fine come batterie di alimentazione, automobili ed elettronica di consumo, nonché nella struttura altamente complessa di campi tecnologici avanzati come motori aeronautici, aerei a razzo e motori automobilistici .Apparecchiature per la saldatura laser ha inaugurato una nuova opportunità di sviluppo.
Tempo di pubblicazione: 16 dicembre 2021