การเชื่อมด้วยเลเซอร์หมายถึงวิธีการประมวลผลที่ใช้พลังงานสูงของเลเซอร์ในการเชื่อมโลหะหรือวัสดุเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ เข้าด้วยกันตามหลักการทำงานที่แตกต่างกันและการปรับให้เข้ากับสถานการณ์การประมวลผลที่แตกต่างกัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้เป็นห้าประเภท: การเชื่อมด้วยการนำความร้อน การเชื่อมแบบเจาะลึก การเชื่อมแบบไฮบริด การประสานด้วยเลเซอร์ และการเชื่อมด้วยการนำด้วยเลเซอร์
การเชื่อมแบบนำความร้อน | ลำแสงเลเซอร์จะละลายชิ้นส่วนต่างๆ บนพื้นผิว วัสดุที่หลอมละลายจะผสมและแข็งตัว |
การเชื่อมแบบเจาะลึก | ความแข็งแรงที่สูงมากทำให้เกิดรูกุญแจที่ขยายลึกเข้าไปในเนื้อวัสดุ ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ลึกและแคบ |
การเชื่อมแบบไฮบริด | การรวมกันของการเชื่อมด้วยเลเซอร์และการเชื่อม MAG, การเชื่อม MIG, การเชื่อม WIG หรือการเชื่อมด้วยพลาสมา |
การประสานด้วยเลเซอร์ | ลำแสงเลเซอร์จะให้ความร้อนแก่ส่วนที่ผสมพันธุ์ ซึ่งจะทำให้โลหะประสานหลอมละลายประสานที่หลอมละลายไหลเข้าสู่ข้อต่อและเชื่อมต่อส่วนผสมพันธุ์ |
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ | ลำแสงเลเซอร์จะผ่านส่วนที่ตรงกันเพื่อหลอมละลายอีกส่วนที่ดูดซับเลเซอร์ไว้ส่วนการผสมพันธุ์จะถูกจับยึดเมื่อเกิดการเชื่อม |
ในฐานะที่เป็นวิธีการเชื่อมแบบใหม่ เมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมอื่นๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบของการเจาะลึก ความเร็วที่รวดเร็ว การเสียรูปเล็กน้อย ความต้องการต่ำสำหรับสภาพแวดล้อมการเชื่อม ความหนาแน่นของพลังงานสูง และไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไม่จำกัดเฉพาะวัสดุนำไฟฟ้า ไม่ต้องการสภาวะการทำงานที่เป็นสุญญากาศ และไม่ก่อให้เกิดรังสีเอกซ์ในระหว่างกระบวนการเชื่อมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตที่มีความแม่นยำสูง
การวิเคราะห์ขอบเขตการใช้งานการเชื่อมด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบในด้านความแม่นยำสูง ความสะอาดและการปกป้องสิ่งแวดล้อม วัสดุการประมวลผลประเภทต่างๆ ประสิทธิภาพสูง ฯลฯ และมีการใช้งานที่หลากหลายในปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ไฟฟ้า รถยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค การสื่อสารด้วยแสง และสาขาอื่นๆ
(1) พลังงานแบตเตอรี่
มีกระบวนการผลิตมากมายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือชุดแบตเตอรี่ และมีหลายกระบวนการ เช่น การเชื่อมซีลวาล์วป้องกันการระเบิด การเชื่อมแท็บ การเชื่อมจุดขั้วแบตเตอรี่ การเชื่อมเปลือกแบตเตอรี่และการปิดผนึกฝาครอบ โมดูลและการเชื่อม PACK ใน กระบวนการอื่น ๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่ดีที่สุดตัวอย่างเช่น การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมและความแน่นหนาของวาล์วป้องกันการระเบิดของแบตเตอรี่ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากคุณภาพลำแสงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์นั้นดี จุดเชื่อมจึงสามารถทำให้มีขนาดเล็กได้ และเหมาะสำหรับแถบอะลูมิเนียมที่มีการสะท้อนแสงสูง แถบทองแดง และขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่แถบแคบการเชื่อมด้วยสายพานมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร
(2) รถยนต์
การประยุกต์ใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในกระบวนการผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่มีสามประเภท: การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับแผ่นความหนาไม่เท่ากันการเชื่อมประกอบชิ้นส่วนตัวถังและส่วนประกอบย่อยด้วยเลเซอร์และเลเซอร์เชื่อมชิ้นส่วนรถยนต์
การเชื่อมเทเลอร์ด้วยเลเซอร์อยู่ในการออกแบบและผลิตตัวถังรถยนต์ตามความต้องการด้านการออกแบบและประสิทธิภาพที่แตกต่างกันของตัวถังรถ แผ่นที่มีความหนาต่างกัน วัสดุต่างกัน ประสิทธิภาพต่างกันหรือเหมือนกันจะเชื่อมต่อกันเป็นแผ่นทั้งหมดผ่านเทคโนโลยีการตัดและประกอบด้วยเลเซอร์ แล้วประทับลงบนตัวถังส่วนหนึ่ง.ในปัจจุบัน ช่องว่างที่เชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนต่างๆ ของตัวรถ เช่น แผ่นเสริมแรงห้องเก็บสัมภาระ แผงด้านในห้องเก็บสัมภาระ ส่วนรองรับโช้คอัพ ฝาครอบล้อหลัง แผงด้านในของผนังด้านข้าง แผงด้านในประตู ด้านหน้า พื้น, คานหน้าแนวยาว, กันชน, คานขวาง, ฝาครอบล้อ, ขั้วต่อเสา B, เสากลาง ฯลฯ
การเชื่อมตัวถังรถยนต์ด้วยเลเซอร์นั้นแบ่งออกเป็นการเชื่อมประกอบ การเชื่อมผนังด้านข้างและฝาครอบด้านบน และการเชื่อมที่ตามมาการใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมยานยนต์สามารถลดน้ำหนักของรถในด้านหนึ่ง ปรับปรุงความคล่องตัวของรถ และลดการใช้เชื้อเพลิงในทางกลับกันก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้คุณภาพและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
การใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับชิ้นส่วนรถยนต์มีข้อดีตรงที่ชิ้นส่วนเชื่อมแทบไม่เสียรูป เชื่อมเร็ว และไม่ต้องอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมในปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ เช่น เกียร์ส่งกำลัง ตัวยกวาล์ว บานพับประตู เพลาขับ เพลาพวงมาลัย ท่อไอเสียเครื่องยนต์ คลัตช์ เพลาเทอร์โบชาร์จเจอร์ และแชสซี
(3) อุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในทิศทางของการย่อส่วน ปริมาณของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ จึงมีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ และข้อบกพร่องของวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมก็ค่อย ๆ ปรากฏขึ้นส่วนประกอบเสียหายหรือผลการเชื่อมไม่ได้มาตรฐานในบริบทนี้ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในด้านการประมวลผลไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เช่น บรรจุภัณฑ์เซ็นเซอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในตัว และแบตเตอรี่กระดุม โดยอาศัยข้อดีของมัน เช่น การเจาะลึก ความเร็วที่รวดเร็ว และการเสียรูปเล็กน้อย
3. สถานะการพัฒนาของตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์
(1) อัตราการเจาะตลาดยังคงต้องปรับปรุง
เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ แต่ก็ยังมีปัญหาของอัตราการเจาะที่ไม่เพียงพอในการส่งเสริมการใช้งานในอุตสาหกรรมต่อเนื่องบริษัทผู้ผลิตแบบดั้งเดิม เนื่องจากการเปิดตัวสายการผลิตและอุปกรณ์เครื่องจักรกลแบบดั้งเดิมก่อนหน้านี้ และมีบทบาทสำคัญในการผลิตขององค์กร การแทนที่สายการผลิตการเชื่อมด้วยเลเซอร์ขั้นสูงหมายถึงการลงทุนขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับผู้ผลิตดังนั้นอุปกรณ์การแปรรูปด้วยเลเซอร์ในขั้นตอนนี้จึงกระจุกตัวอยู่ในภาคอุตสาหกรรมที่สำคัญหลายภาคส่วนโดยมีความต้องการกำลังการผลิตที่แข็งแกร่งและการขยายตัวของการผลิตที่เห็นได้ชัดความต้องการของอุตสาหกรรมอื่น ๆ ยังคงต้องได้รับการกระตุ้นอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
(2) การเติบโตอย่างมั่นคงของขนาดตลาด
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ การตัดด้วยเลเซอร์ และการมาร์กด้วยเลเซอร์ถือเป็น "ทรอยก้า" ของกลศาสตร์เลเซอร์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเลเซอร์และการลดลงของราคาเลเซอร์ และการใช้งานต่อเนื่องของอุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ ยานพาหนะพลังงานใหม่ แบตเตอรี่ลิเธียม แผงแสดงผล อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคโทรศัพท์มือถือ และสาขาอื่นๆ มีความต้องการสูงการเติบโตอย่างรวดเร็วของรายได้ในตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้ส่งเสริมการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดอุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ในประเทศ
2014-2020 ขนาดตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของจีนและอัตราการเติบโต
(3) ตลาดมีการแยกส่วนค่อนข้างมาก และแนวการแข่งขันยังไม่คงที่
จากมุมมองของตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ทั้งหมด เนื่องจากลักษณะเฉพาะของบริษัทผู้ผลิตในระดับภูมิภาคและขั้นปลาย จึงเป็นเรื่องยากที่ตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ในภาคการผลิตจะสร้างรูปแบบการแข่งขันที่ค่อนข้างเข้มข้น และตลาดการเชื่อมด้วยเลเซอร์ทั้งหมดค่อนข้าง แยกส่วนปัจจุบันมีบริษัทในประเทศมากกว่า 300 แห่งที่ทำธุรกิจเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์บริษัทเชื่อมเลเซอร์หลัก ได้แก่ Han's Laser, Huagong Technology เป็นต้น
4. การคาดการณ์แนวโน้มการพัฒนาของการเชื่อมด้วยเลเซอร์
(1) การติดตามระบบเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือคาดว่าจะเข้าสู่ช่วงเวลาแห่งการเติบโตอย่างรวดเร็ว
เนื่องจากต้นทุนของไฟเบอร์เลเซอร์ที่ลดลงอย่างมาก และการค่อยๆ เติบโตของการส่งผ่านไฟเบอร์และเทคโนโลยีหัวเชื่อมแบบมือถือ ระบบเชื่อมเลเซอร์แบบมือถือจึงค่อย ๆ ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาบางบริษัทจัดส่งได้ 200 ชิ้นในไต้หวัน และบริษัทขนาดเล็กบางแห่งสามารถจัดส่งได้ 20 ชิ้นต่อเดือนในขณะเดียวกัน บริษัทชั้นนำในด้านเลเซอร์ เช่น IPG, Han's และ Raycus ก็ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์เลเซอร์แบบพกพาที่เกี่ยวข้องเช่นกัน
เมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์กอนแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านคุณภาพการเชื่อม การทำงาน การปกป้องสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย และต้นทุนการใช้งานในพื้นที่เชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น เครื่องใช้ในครัวเรือน ตู้ และลิฟต์ยกตัวอย่างค่าใช้จ่ายในการใช้งาน ผู้ปฏิบัติงานเชื่อมอาร์กอนอยู่ในตำแหน่งพิเศษในประเทศของฉันและจำเป็นต้องได้รับการรับรองในการทำงานในปัจจุบัน ค่าแรงต่อปีของช่างเชื่อมผู้ใหญ่ในตลาดไม่ต่ำกว่า 80,000 หยวน ในขณะที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบใช้มือถือสามารถใช้งานธรรมดาได้ ค่าแรงประจำปีของช่างเชื่อมอยู่ที่ 50,000 หยวนเท่านั้นหากประสิทธิภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือเป็นสองเท่าของการเชื่อมอาร์กอาร์กอน จะสามารถประหยัดค่าแรงได้ 110,000 หยวนนอกจากนี้ การเชื่อมอาร์กอนโดยทั่วไปต้องมีการขัดเงาหลังการเชื่อม ในขณะที่การเชื่อมแบบมือถือด้วยเลเซอร์แทบไม่ต้องขัดเลย หรือขัดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งช่วยประหยัดค่าแรงของช่างขัดได้ส่วนหนึ่งโดยรวมแล้ว ระยะเวลาคืนทุนของอุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์แบบมือถืออยู่ที่ประมาณ 1 ปีด้วยปริมาณการใช้การเชื่อมอาร์กอนหลายสิบล้านเครื่องในประเทศในปัจจุบัน พื้นที่ทดแทนสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือจึงมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งจะทำให้ระบบการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือคาดว่าจะนำมาซึ่งการเติบโตอย่างรวดเร็ว
พิมพ์ | การเชื่อมอาร์กอน | เชื่อม YAG | การเชื่อมแบบมือถือ | |
คุณภาพการเชื่อม | อินพุตความร้อน | ใหญ่ | เล็ก | เล็ก |
การเสียรูปของชิ้นงาน/อันเดอร์คัต | ใหญ่ | เล็ก | เล็ก | |
การขึ้นรูปเชื่อม | ลายเกล็ดปลา | ลายเกล็ดปลา | เรียบ | |
การประมวลผลภายหลัง | ขัด | ขัด | ไม่มี | |
ใช้การดำเนินการ | ความเร็วในการเชื่อม | ช้า | กลาง | เร็ว |
ความยากลำบากในการดำเนินงาน | แข็ง | ง่าย | ง่าย | |
การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย | มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม | ใหญ่ | เล็ก | เล็ก |
ทำร้ายร่างกาย | ใหญ่ | เล็ก | เล็ก | |
ค่าช่างเชื่อม | วัสดุสิ้นเปลือง | ลวดเชื่อม | คริสตัลเลเซอร์, หลอดไฟซีนอน | ไม่จำเป็น |
การใช้พลังงาน | เล็ก | ใหญ่ | เล็ก | |
พื้นที่ชั้นอุปกรณ์ | เล็ก | ใหญ่ | เล็ก |
ข้อดีของระบบเชื่อมเลเซอร์แบบใช้มือถือ
(2) ขอบเขตการใช้งานยังคงขยายตัว และการเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังเปิดโอกาสในการพัฒนาใหม่ๆ
เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลประเภทใหม่ที่ใช้พลังงานทิศทางสำหรับการประมวลผลแบบไม่สัมผัสมันแตกต่างจากวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมโดยพื้นฐานสามารถรวมเข้ากับเทคโนโลยีอื่น ๆ และสร้างเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมใหม่ ๆ ซึ่งจะสามารถแทนที่การเชื่อมแบบดั้งเดิมในหลากหลายสาขา
ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของการให้ข้อมูลทางสังคม ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีสารสนเทศ ตลอดจนคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร การรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และอุตสาหกรรมอื่น ๆ กำลังเฟื่องฟู และพวกเขากำลังเริ่มต้นบนเส้นทางของการย่อขนาดและการรวมส่วนประกอบต่าง ๆ อย่างต่อเนื่องภายใต้เบื้องหลังของอุตสาหกรรมนี้ การตระหนักรู้ถึงการเตรียมการ การเชื่อมต่อ และการบรรจุหีบห่อของชิ้นส่วนขนาดเล็ก และทำให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์มีความแม่นยำสูงและความน่าเชื่อถือสูงกำลังเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องแก้ไขด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยีการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพสูง ความแม่นยำสูง และความเสียหายต่ำจึงค่อย ๆ กลายเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ในการสนับสนุนการพัฒนาการผลิตขั้นสูงร่วมสมัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในด้านของการตัดเฉือนละเอียดขนาดเล็ก เช่น แบตเตอรี่พลังงาน รถยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงในโครงสร้างที่ซับซ้อนสูงของสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น เครื่องยนต์อากาศยาน เครื่องบินจรวด และเครื่องยนต์รถยนต์ .อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์ได้นำโอกาสในการพัฒนาใหม่
เวลาโพสต์: 16 ธ.ค.-2564