Лазерная сварка относится к методу обработки, в котором используется высокая энергия лазера для соединения металлов или других термопластичных материалов.В соответствии с различными принципами работы и адаптацией к различным сценариям обработки лазерную сварку можно разделить на пять типов: сварка теплопроводностью, сварка с глубоким проплавлением, гибридная сварка, лазерная пайка пайкой и лазерная сварка проводимостью.
Теплопроводная сварка | Лазерный луч плавит детали на поверхности, расплавленный материал смешивается и затвердевает. |
Сварка с глубоким проплавлением | Чрезвычайно высокая прочность приводит к образованию глубоких отверстий в материале, что приводит к образованию глубоких и узких сварных швов. |
Гибридная сварка | Комбинация лазерной сварки и сварки MAG, сварки MIG, сварки WIG или плазменной сварки. |
Лазерная пайка | Лазерный луч нагревает сопрягаемую деталь, тем самым расплавляя припой.Расплавленный припой затекает в соединение и соединяет сопрягаемые детали. |
Лазерная кондуктивная сварка | Лазерный луч проходит через согласованную часть, чтобы расплавить другую часть, которая поглощает лазер.Сопрягаемая деталь зажимается при формировании сварного шва. |
Как новый тип метода сварки, по сравнению с другими традиционными методами сварки, лазерная сварка имеет преимущества глубокого проникновения, высокой скорости, небольшой деформации, низких требований к среде сварки, высокой удельной мощности и не зависит от магнитных полей.Он не ограничивается проводящими материалами, не требует вакуумных условий работы и не производит рентгеновских лучей в процессе сварки.Он широко используется в области высокоточного производства.
Анализ областей применения лазерной сварки
Лазерная сварка имеет преимущества высокой точности, чистоты и защиты окружающей среды, различных типов обработки материалов, высокой эффективности и т. д., а также имеет широкий спектр применения.В настоящее время лазерная сварка широко используется в аккумуляторных батареях, автомобилях, бытовой электронике, оптической связи и других областях.
(1) Батарея питания
Существует много производственных процессов для литий-ионных аккумуляторов или аккумуляторных блоков, а также множество процессов, таких как сварка уплотнений взрывозащищенного клапана, сварка выступов, точечная сварка полюсов батареи, сварка корпуса и крышки силовой батареи, сварка модулей и ПАКЕТОВ. другие процессы, лазерная сварка является лучшим процессом.Например, лазерная сварка может повысить эффективность сварки и герметичность взрывозащищенного клапана аккумуляторной батареи;в то же время, поскольку качество луча лазерной сварки хорошее, пятно сварки можно сделать небольшим, и оно подходит для алюминиевой полосы с высокой отражательной способностью, медной полосы и узкополосного аккумуляторного электрода.Ленточная сварка имеет уникальные преимущества.
(2) Автомобиль
Применение лазерной сварки в процессе производства автомобилей в основном включает три типа: лазерная сварка листов разной толщины;лазерная сборочная сварка корпусных узлов и узлов;и лазерная сварка автозапчастей.
Лазерная сварка по индивидуальному заказу – это проектирование и изготовление кузова автомобиля.В соответствии с различными требованиями к конструкции и характеристикам кузова автомобиля пластины разной толщины, из разных материалов, с разными или одинаковыми характеристиками соединяются в единое целое с помощью технологии лазерной резки и сборки, а затем штампуются в кузов.часть.В настоящее время сваренные лазером заготовки широко используются в различных частях кузова автомобиля, таких как усиливающая пластина багажного отделения, внутренняя панель багажного отделения, опора амортизатора, крышка заднего колеса, внутренняя панель боковой стенки, внутренняя панель двери, передняя пол, передние продольные балки, бамперы, поперечные балки, колпаки колес, соединители средней стойки, центральные стойки и т. д.
Лазерная сварка кузова автомобиля в основном делится на сборочную сварку, сварку боковых стенок и верхней крышки и последующую сварку.Использование лазерной сварки в автомобилестроении позволяет с одной стороны уменьшить массу автомобиля, повысить подвижность автомобиля, снизить расход топлива;с другой стороны, это может улучшить производительность продукта.Качество и технический прогресс.
Использование лазерной сварки для автомобильных деталей имеет преимущества, заключающиеся в том, что свариваемая деталь практически не деформируется, высокая скорость сварки и отсутствие необходимости в термообработке после сварки.В настоящее время лазерная сварка широко используется в производстве автомобильных деталей, таких как шестерни трансмиссии, толкатели клапанов, дверные петли, приводные валы, рулевые валы, выхлопные трубы двигателей, сцепления, оси турбонагнетателей и шасси.
(3) Микроэлектронная промышленность
В последние годы с развитием электронной промышленности в направлении миниатюризации объемы различных электронных компонентов становились все меньше, постепенно выявлялись недостатки первоначальных способов сварки.Компоненты повреждены, или эффект сварки не соответствует стандарту.В этом контексте лазерная сварка широко используется в области микроэлектронной обработки, такой как упаковка датчиков, встроенная электроника и кнопочные батареи, благодаря своим преимуществам, таким как глубокое проникновение, высокая скорость и небольшая деформация.
3. Состояние развития рынка лазерной сварки
(1) Уровень проникновения на рынок все еще нуждается в улучшении
По сравнению с традиционной технологией обработки, технология лазерной сварки имеет значительные преимущества, но по-прежнему имеет проблему недостаточной скорости проникновения при продвижении приложений в перерабатывающих отраслях.Традиционные производственные компании из-за более раннего запуска традиционных производственных линий и механического оборудования, а также важной роли в корпоративном производстве, замена более совершенных производственных линий лазерной сварки означает огромные капиталовложения, что является большой проблемой для производителей.Таким образом, оборудование для лазерной обработки на данном этапе в основном сосредоточено в нескольких важных секторах промышленности с высоким спросом на производственные мощности и очевидным расширением производства.Потребности других отраслей все еще нуждаются в более эффективном стимулировании.
(2) Устойчивый рост размера рынка
Лазерная сварка, лазерная резка и лазерная маркировка вместе составляют «тройку» лазерной механики.В последние годы, благодаря развитию лазерных технологий и снижению цен на лазеры, а также последующему применению оборудования для лазерной сварки, транспортных средств на новых источниках энергии, литиевых батарей, дисплеев, бытовой электроники для мобильных телефонов и других областей наблюдается высокий спрос.Быстрый рост доходов на рынке лазерной сварки способствовал быстрому росту внутреннего рынка оборудования для лазерной сварки.
Масштаб и темпы роста рынка лазерной сварки в Китае в 2014-2020 гг.
(3) Рынок относительно фрагментирован, а конкурентная среда еще не стабилизировалась.
С точки зрения всего рынка лазерной сварки, из-за характеристик региональных и последующих дискретных производственных компаний, рынку лазерной сварки в производственном секторе трудно сформировать относительно концентрированную модель конкуренции, а весь рынок лазерной сварки относительно фрагментирован.В настоящее время более 300 отечественных компаний занимаются лазерной сваркой.Основные компании, занимающиеся лазерной сваркой, включают Han's Laser, Huagong Technology и др.
4. Прогноз тенденций развития лазерной сварки.
(1) Ожидается, что рынок ручных систем лазерной сварки вступит в период быстрого роста.
Благодаря резкому снижению стоимости волоконных лазеров и постепенному совершенствованию технологий передачи данных по оптоволокну и портативных сварочных головок, портативные системы лазерной сварки постепенно становятся популярными в последние годы.Некоторые компании отгружают на Тайвань 200 единиц, а некоторые небольшие компании также могут отгружать по 20 единиц в месяц.В то же время ведущие компании в области лазеров, такие как IPG, Han's и Raycus, также выпустили соответствующие портативные лазерные устройства.
По сравнению с традиционной аргонно-дуговой сваркой ручная лазерная сварка имеет очевидные преимущества в качестве сварки, эксплуатации, защите окружающей среды и безопасности, а также в стоимости использования в нестандартных областях сварки, таких как бытовая техника, шкафы и лифты.Взяв, к примеру, стоимость использования, операторы аргонно-дуговой сварки занимают особые должности в моей стране и должны быть сертифицированы для работы.В настоящее время годовая стоимость труда зрелого сварщика на рынке составляет не менее 80 000 юаней, в то время как ручная лазерная сварка может использовать обычную Годовая стоимость труда операторов составляет всего 50 000 юаней.Если эффективность ручной лазерной сварки в два раза выше, чем у аргонно-дуговой сварки, трудозатраты можно сэкономить на 110 000 юаней.Кроме того, аргонно-дуговая сварка обычно требует полировки после сварки, в то время как лазерная ручная сварка почти не требует полировки или требует лишь незначительной полировки, что экономит часть трудозатрат полировщика.В целом срок окупаемости ручного лазерного сварочного оборудования составляет около 1 года.При текущем потреблении десятков миллионов аргонно-дуговой сварки в стране пространство для замены ручной лазерной сварки очень огромно, поэтому ожидается, что ручная система лазерной сварки откроет период быстрого роста.
Тип | Аргонно-дуговая сварка | YAG-сварка | Ручная сварка | |
Качество сварки | Подвод тепла | Большой | Небольшой | Небольшой |
Деформация заготовки/подрез | Большой | Небольшой | Небольшой | |
Формовка сварного шва | Рисунок рыбьей чешуи | Рисунок рыбьей чешуи | Гладкий | |
Последующая обработка | польский | польский | Никто | |
Использовать операцию | Скорость сварки | Медленный | Середина | Быстрый |
Сложность операции | Жесткий | Легкий | Легкий | |
Защита окружающей среды и безопасность | Загрязнение окружающей среды | Большой | Небольшой | Небольшой |
Вред тела | Большой | Небольшой | Небольшой | |
Стоимость сварщика | Расходные материалы | Сварочный стержень | Лазерный кристалл, ксеноновая лампа | Незачем |
Потребление энергии | Небольшой | Большой | Небольшой | |
Площадь оборудования | Небольшой | Большой | Небольшой |
Преимущества ручного лазерного сварочного аппарата
(2) Область применения продолжает расширяться, а лазерная сварка открывает новые возможности для развития.
Технология лазерной сварки — это новый тип технологии обработки, в котором применяется направленная энергия для бесконтактной обработки.Он принципиально отличается от традиционных методов сварки.Его можно интегрировать со многими другими технологиями и создать новые технологии и отрасли, которые смогут заменить традиционную сварку в большем количестве областей.
С быстрым продвижением социальной информатизации микроэлектроника, связанная с информационными технологиями, а также компьютеры, связь, интеграция бытовой электроники и другие отрасли переживают бум, и они вступают на путь непрерывной миниатюризации и интеграции компонентов.На фоне этой отрасли реализация подготовки, соединения и упаковки микрокомпонентов, а также обеспечение высокой точности и высокой надежности продуктов в настоящее время являются неотложными проблемами, которые необходимо решить.В результате высокоэффективная, высокоточная технология сварки с низким уровнем повреждений постепенно становится неотъемлемой частью поддержки развития современного передового производства.В последние годы лазерная сварка постепенно расширяется в областях тонкой микрообработки, таких как силовые батареи, автомобили и бытовая электроника, а также в высокосложных структурах передовых технологий, таких как авиационные двигатели, ракетные самолеты и автомобильные двигатели. .Оборудование для лазерной сварки открыло новые возможности для развития.
Время публикации: 16 декабря 2021 г.