Lasersvetsning hänvisar till en bearbetningsmetod som använder laserns höga energi för att sammanfoga metaller eller andra termoplastiska material.Enligt olika arbetsprinciper och anpassning till olika bearbetningsscenarier kan lasersvetsning delas in i fem typer: värmeledningssvetsning, djup penetrationssvetsning, hybridsvetsning, laserlödning och laserledningssvetsning.
Värmeledningssvetsning | Laserstrålen smälter delarna på ytan, det smälta materialet blandas och stelnar. |
Djup penetrationssvetsning | Den extremt höga hållfastheten resulterar i bildandet av nyckelhål som sträcker sig djupt in i materialet, vilket resulterar i djupa och smala svetsar. |
Hybridsvetsning | Kombination av lasersvetsning och MAG-svetsning, MIG-svetsning, WIG-svetsning eller plasmasvetsning. |
Laserlödning | Laserstrålen värmer den passande delen och smälter därigenom lodet.Det smälta lodet rinner in i fogen och förbinder de matchande delarna. |
Laserledningssvetsning | Laserstrålen passerar genom den matchade delen för att smälta en annan del som absorberar lasern.Den passande delen kläms fast när svetsen formas. |
Som en ny typ av svetsmetod, jämfört med andra traditionella svetsmetoder, har lasersvetsning fördelarna med djup penetration, snabb hastighet, liten deformation, låga krav på svetsmiljön, hög effekttäthet och påverkas inte av magnetfält.Det är inte begränsat till ledande material, det kräver inga vakuumarbetsförhållanden och producerar inte röntgenstrålar under svetsprocessen.Det används ofta inom området för avancerad precisionstillverkning.
Analys av lasersvetsapplikationsområden
Lasersvetsning har fördelarna med hög noggrannhet, rent och miljöskydd, olika typer av bearbetningsmaterial, hög effektivitet, etc., och har ett brett användningsområde.För närvarande har lasersvetsning använts i stor utsträckning inom kraftbatterier, bilar, konsumentelektronik, optisk kommunikation och andra områden.
(1) Strömbatteri
Det finns många tillverkningsprocesser för litiumjonbatterier eller batteripaket, och det finns många processer, såsom explosionssäker ventiltätningssvetsning, fliksvetsning, batteripolsvetsning, kraftbatteriskal och locktätningssvetsning, modul- och PACK-svetsning In andra processer är lasersvetsning den bästa processen.Till exempel kan lasersvetsning förbättra svetseffektiviteten och lufttätheten hos batteriets explosionssäkra ventil;Samtidigt, eftersom strålkvaliteten för lasersvetsning är bra, kan svetspunkten göras liten och den är lämplig för aluminiumremsa med hög reflektivitet, kopparremsa och smalbandsbatterielektrod.Bandsvetsning har unika fördelar.
(2) Bil
Tillämpningen av lasersvetsning i biltillverkningsprocessen omfattar huvudsakligen tre typer: laserskräddarsvetsning av plattor med ojämn tjocklek;lasermonteringssvetsning av kroppsenheter och underenheter;och lasersvetsning av bildelar.
Lasersvetsning är i design och tillverkning av bilkarossen.Enligt de olika design- och prestandakraven för bilkarossen kopplas plattorna med olika tjocklekar, olika material, olika eller samma prestanda samman till en helhet genom laserskärnings- och monteringsteknik och stämplas sedan in i en kaross.del.För närvarande har laserskräddarsvetsade ämnen använts i stor utsträckning i olika delar av bilens kaross, såsom bagagerumsförstärkningsplåt, bagagerums innerpanel, stötdämparstöd, bakhjulsskydd, sidoväggsinnerpanel, dörrinnerpanel, frontpanel golv, främre längsgående balkar, stötfångare, tvärbalkar, hjulkåpor, B-stolpar, mittpelare, etc.
Lasersvetsningen av bilkarossen är huvudsakligen uppdelad i monteringssvetsning, sidoväggssvetsning och topplocksvetsning och efterföljande svetsning.Användningen av lasersvetsning i bilindustrin kan å ena sidan minska bilens vikt, förbättra bilens rörlighet och minska bränsleförbrukningen;å andra sidan kan det förbättra produktens prestanda.Kvalitet och tekniska framsteg.
Användningen av lasersvetsning för bildelar har fördelarna med nästan ingen deformation vid svetsdelen, snabb svetshastighet och inget behov av värmebehandling efter svetsning.För närvarande används lasersvetsning i stor utsträckning vid tillverkning av bildelar som transmissionsväxlar, ventillyftare, dörrgångjärn, drivaxlar, styraxlar, motoravgasrör, kopplingar, turboladdaraxlar och chassi.
(3) Mikroelektronikindustri
Under de senaste åren, med utvecklingen av elektronikindustrin i riktning mot miniatyrisering, har volymen av olika elektroniska komponenter blivit allt mindre, och bristerna i de ursprungliga svetsmetoderna har gradvis uppstått.Komponenterna är skadade eller svetseffekten är inte upp till standard.I detta sammanhang har lasersvetsning använts i stor utsträckning inom området för mikroelektronisk bearbetning såsom sensorförpackningar, integrerad elektronik och knappbatterier på grund av dess fördelar som djup penetration, snabb hastighet och liten deformation.
3. Utvecklingsstatus för lasersvetsmarknaden
(1) Marknadspenetrationen behöver fortfarande förbättras
Jämfört med traditionell bearbetningsteknik har lasersvetsteknik betydande fördelar, men den har fortfarande problemet med otillräcklig penetrationshastighet för att främja tillämpningar i nedströms industrier.Traditionella tillverkningsföretag, på grund av den tidigare lanseringen av traditionella produktionslinjer och mekanisk utrustning, och en viktig roll i företagsproduktion, innebär att ersätta mer avancerade lasersvetsproduktionslinjer enorma kapitalinvesteringar, vilket är en stor utmaning för tillverkarna.Därför är laserbehandlingsutrustning i detta skede huvudsakligen koncentrerad till flera viktiga industrisektorer med stark efterfrågan på produktionskapacitet och uppenbar produktionsexpansion.Andra industriers behov behöver fortfarande stimuleras mer effektivt.
(2) Stadig tillväxt i marknadsstorlek
Lasersvetsning, laserskärning och lasermärkning utgör tillsammans lasermekanikens "trojka".Under de senaste åren har dragit nytta av framstegen inom laserteknik och nedgången i laserpriser, och nedströms tillämpningar av lasersvetsutrustning, nya energifordon, litiumbatterier, displaypaneler, mobiltelefoner för konsumentelektronik och andra områden.Den snabba tillväxten av intäkter på lasersvetsmarknaden har främjat den snabba tillväxten av den inhemska marknaden för lasersvetsutrustning.
2014-2020 Kinas lasersvetsmarknadsskala och tillväxttakt
(3) Marknaden är relativt fragmenterad och konkurrensbilden har ännu inte stabiliserats
Ur perspektivet för hela lasersvetsmarknaden, på grund av egenskaperna hos regionala och nedströms diskreta tillverkningsföretag, är det svårt för lasersvetsmarknaden inom tillverkningssektorn att bilda ett relativt koncentrerat konkurrensmönster, och hela lasersvetsmarknaden är relativt fragmenterad.För närvarande finns det mer än 300 inhemska företag som sysslar med lasersvetsning.De viktigaste lasersvetsföretagen inkluderar Han's Laser, Huagong Technology, etc.
4. Utvecklingstrendprognosen för lasersvetsning
(1) Det handhållna lasersvetssystemets spår förväntas gå in i en period av snabb tillväxt
Tack vare den kraftiga nedgången i kostnaden för fiberlasrar och den gradvisa mognad av fiberöverföring och handhållen svetshuvudteknologi har handhållna lasersvetssystem gradvis blivit populära under de senaste åren.Vissa företag har skickat 200 Taiwan, och vissa små företag kan också skicka 20 enheter per månad.Samtidigt har ledande företag inom laserområdet som IPG, Han's och Raycus också lanserat motsvarande handhållna laserprodukter.
Jämfört med traditionell argonbågsvetsning har handhållen lasersvetsning uppenbara fördelar när det gäller svetskvalitet, drift, miljöskydd och säkerhet, och kostnad för användning i oregelbundna svetsområden som hushållsapparater, skåp och hissar.Om man tar kostnaderna för användning som ett exempel, argonbågssvetsoperatörer tillhör speciella positioner i mitt land och behöver certifieras för att arbeta.För närvarande är den årliga arbetskostnaden för en mogen svetsare på marknaden inte mindre än 80 000 yuan, medan handhållen lasersvetsning kan använda vanliga. Den årliga arbetskostnaden för operatörerna är bara 50 000 yuan.Om effektiviteten för handhållen lasersvetsning är dubbelt så stor som för argonbågsvetsning, kan arbetskostnaden sparas med 110 000 yuan.Dessutom kräver argonbågsvetsning i allmänhet polering efter svetsning, medan laserhandhållen svetsning kräver nästan ingen polering, eller endast en liten polering, vilket sparar en del av arbetskostnaden för polerarbetaren.Sammantaget är investeringsåterbetalningstiden för handhållen lasersvetsutrustning cirka 1 år.Med den nuvarande förbrukningen av tiotals miljoner argonbågsvetsning i landet är ersättningsutrymmet för handhållen lasersvetsning mycket stort, vilket kommer att göra det handhållna lasersvetssystemet förväntas inleda en period av snabb tillväxt.
Typ | Argonbågsvetsning | YAG svetsning | Handhållen svetsning | |
Svetskvalitet | Värmetillförsel | Stor | Små | Små |
Arbetsstyckets deformation/underskärning | Stor | Små | Små | |
Svetsformning | Fiskfjällmönster | Fiskfjällmönster | Slät | |
Efterföljande bearbetning | putsa | putsa | Ingen | |
Använd operation | Svetshastighet | Långsam | Mitten | Snabb |
Driftsvårigheter | Hård | Lätt | Lätt | |
Miljöskydd och säkerhet | Miljöförorening | Stor | Små | Små |
Kroppsskada | Stor | Små | Små | |
Svetsare kostnad | Förbrukningsmaterial | Svetsstång | Laserkristall, xenonlampa | Behövs inte |
Energiförbrukning | Små | Stor | Små | |
Utrustning golvyta | Små | Stor | Små |
Fördelar med handhållet lasersvetssystem
(2) Användningsområdet fortsätter att expandera och lasersvetsning inleder nya utvecklingsmöjligheter
Lasersvetsteknik är en ny typ av bearbetningsteknik som applicerar riktningsenergi för beröringsfri bearbetning.Det skiljer sig fundamentalt från traditionella svetsmetoder.Den kan integreras med många andra teknologier och föda fram nya teknologier och industrier, som kommer att kunna ersätta traditionell svetsning inom fler områden.
Med den snabba utvecklingen av social informatisering blomstrar mikroelektronik relaterad till informationsteknologi, såväl som dator-, kommunikations-, konsumentelektronikintegration och andra industrier, och de börjar på vägen mot kontinuerlig miniatyrisering och integration av komponenter.Mot bakgrund av denna bransch är det för närvarande akuta problem att inse beredning, anslutning och förpackning av mikrokomponenter och säkerställa hög precision och hög tillförlitlighet hos produkterna som måste övervinnas.Som ett resultat blir högeffektiv svetsteknik med hög precision och låg skada gradvis en oumbärlig del av att stödja utvecklingen av modern avancerad tillverkning.Under de senaste åren har lasersvetsning gradvis ökat inom områdena fin mikrobearbetning som kraftbatterier, bilar och konsumentelektronik, såväl som i den högkomplexa strukturen av avancerade teknikområden som flygmotorer, raketflygplan och bilmotorer .Lasersvetsutrustning har inlett nya utvecklingsmöjligheter.
Posttid: 16 december 2021