Hàn laser đề cập đến một phương pháp xử lý sử dụng năng lượng cao của laser để nối các kim loại hoặc vật liệu nhiệt dẻo khác lại với nhau.Theo các nguyên tắc làm việc khác nhau và thích ứng với các tình huống xử lý khác nhau, hàn laser có thể được chia thành năm loại: hàn dẫn nhiệt, hàn xuyên sâu, hàn lai, hàn laser và hàn dẫn laser.
hàn dẫn nhiệt | Chùm tia laser làm nóng chảy các bộ phận trên bề mặt, vật liệu nóng chảy trộn lẫn và đông đặc lại. |
Hàn xuyên sâu | Độ bền cực cao dẫn đến sự hình thành các lỗ khóa kéo dài sâu vào bên trong vật liệu, dẫn đến các mối hàn sâu và hẹp. |
hàn lai | Sự kết hợp giữa hàn laser và hàn MAG, hàn MIG, hàn WIG hoặc hàn plasma. |
hàn laze | Chùm tia laze làm nóng phần giao phối, do đó làm tan chảy chất hàn.Chất hàn nóng chảy chảy vào khớp và kết nối các bộ phận giao phối. |
hàn dẫn laser | Chùm tia laze đi qua phần phù hợp để làm tan chảy phần khác hấp thụ tia laze.Phần giao phối được kẹp khi mối hàn được hình thành. |
Là một loại phương pháp hàn mới, so với các phương pháp hàn truyền thống khác, hàn laser có ưu điểm là thâm nhập sâu, tốc độ nhanh, biến dạng nhỏ, yêu cầu môi trường hàn thấp, mật độ năng lượng cao và không bị ảnh hưởng bởi từ trường.Nó không giới hạn ở các vật liệu dẫn điện, Nó không yêu cầu điều kiện làm việc chân không và không tạo ra tia X trong quá trình hàn.Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất chính xác cao cấp.
Phân tích các lĩnh vực ứng dụng hàn laser
Hàn laser có ưu điểm là độ chính xác cao, sạch sẽ và bảo vệ môi trường, nhiều loại vật liệu gia công, hiệu quả cao, v.v., và có nhiều ứng dụng.Hiện nay, hàn laser đã được sử dụng rộng rãi trong pin điện, ô tô, điện tử tiêu dùng, thông tin quang học và các lĩnh vực khác.
(1) Pin nguồn
Có nhiều quy trình sản xuất pin lithium-ion hoặc bộ pin, và có nhiều quy trình, chẳng hạn như hàn niêm phong van chống cháy nổ, hàn tab, hàn điểm cực pin, hàn vỏ pin và hàn nắp, hàn mô-đun và GÓI Trong các quy trình khác, hàn laser là quy trình tốt nhất.Ví dụ, hàn laser có thể cải thiện hiệu quả hàn và độ kín của van chống cháy nổ pin;đồng thời, do chất lượng chùm tia hàn laser tốt nên điểm hàn có thể được làm nhỏ, phù hợp với dải nhôm có độ phản xạ cao, dải đồng và điện cực pin dải hẹp.Hàn đai có lợi thế độc đáo.
(2) Ô tô
Ứng dụng của hàn laser trong quy trình sản xuất ô tô chủ yếu bao gồm ba loại: hàn laser cho các tấm có độ dày không bằng nhau;hàn lắp ráp bằng laser các cụm thân và cụm phụ;và hàn laser các bộ phận ô tô.
Hàn thợ may bằng laser nằm trong thiết kế và sản xuất thân xe.Theo các yêu cầu về thiết kế và hiệu suất khác nhau của thân xe, các tấm có độ dày khác nhau, vật liệu khác nhau, hiệu suất khác nhau hoặc giống nhau được kết nối thành một tổng thể thông qua công nghệ cắt và lắp ráp bằng laser, sau đó được đóng dấu vào thân xe.phần.Hiện tại, các khoảng trống được hàn bằng laser đã được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận khác nhau của thân xe, chẳng hạn như tấm gia cố khoang hành lý, bảng điều khiển bên trong khoang hành lý, hỗ trợ giảm xóc, vỏ bánh sau, bảng điều khiển bên trong tường, bảng điều khiển bên trong cửa, phía trước sàn, Dầm dọc trước, cản, dầm ngang, ốp bánh xe, đầu nối trụ B, trụ giữa, v.v.
Quá trình hàn laser của thân xe chủ yếu được chia thành hàn lắp ráp, hàn thành bên và nắp trên, và hàn tiếp theo.Việc sử dụng hàn laser trong ngành công nghiệp ô tô một mặt có thể giảm trọng lượng của ô tô, cải thiện tính cơ động của ô tô và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu;mặt khác, nó có thể cải thiện hiệu suất của sản phẩm.Chất lượng và tiến bộ công nghệ.
Việc sử dụng hàn laser cho các bộ phận ô tô có ưu điểm là phần hàn hầu như không biến dạng, tốc độ hàn nhanh và không cần xử lý nhiệt sau hàn.Hiện nay, hàn laser được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận ô tô như bánh răng truyền động, van nâng, bản lề cửa, trục truyền động, trục lái, ống xả động cơ, ly hợp, trục tăng áp và khung gầm.
(3) Ngành vi điện tử
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử theo hướng thu nhỏ, khối lượng của các linh kiện điện tử khác nhau ngày càng nhỏ hơn và những thiếu sót của phương pháp hàn ban đầu dần xuất hiện.Các thành phần bị hư hỏng, hoặc hiệu ứng hàn không đạt tiêu chuẩn.Trong bối cảnh này, hàn laser đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý vi điện tử như đóng gói cảm biến, điện tử tích hợp và pin cúc áo nhờ những ưu điểm của nó như độ xuyên sâu, tốc độ nhanh và biến dạng nhỏ.
3. Tình hình phát triển của thị trường máy hàn laser
(1) Tỷ lệ thâm nhập thị trường vẫn cần được cải thiện
So với công nghệ gia công truyền thống, công nghệ hàn laser có những ưu điểm đáng kể, nhưng nó vẫn có vấn đề về tỷ lệ thâm nhập không đủ trong việc thúc đẩy ứng dụng trong các ngành công nghiệp hạ nguồn.Các công ty sản xuất truyền thống, do dây chuyền sản xuất và thiết bị cơ khí truyền thống ra đời sớm hơn và vai trò quan trọng trong sản xuất của công ty, việc thay thế dây chuyền sản xuất máy hàn laser tiên tiến hơn đồng nghĩa với việc đầu tư vốn rất lớn, đây là một thách thức lớn đối với các nhà sản xuất.Do đó, thiết bị xử lý laser ở giai đoạn này chủ yếu tập trung vào một số ngành công nghiệp quan trọng với nhu cầu năng lực sản xuất mạnh và mở rộng sản xuất rõ ràng.Nhu cầu của các ngành khác vẫn cần được kích thích hiệu quả hơn.
(2) Tăng trưởng ổn định về quy mô thị trường
Hàn laze, cắt laze và đánh dấu laze cùng nhau tạo thành “bộ ba” của cơ học laze.Trong những năm gần đây, được hưởng lợi từ sự tiến bộ của công nghệ laser và sự giảm giá của laser, và các ứng dụng hạ nguồn của thiết bị hàn laser, phương tiện năng lượng mới, pin lithium, bảng hiển thị, thiết bị điện tử tiêu dùng điện thoại di động và các lĩnh vực khác có nhu cầu cao.Sự tăng trưởng doanh thu nhanh chóng trên thị trường máy hàn laser đã thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường thiết bị hàn laser trong nước.
2014-2020 Quy mô và tốc độ tăng trưởng thị trường máy hàn laser của Trung Quốc
(3) Thị trường tương đối manh mún, bối cảnh cạnh tranh chưa ổn định
Từ góc độ của toàn bộ thị trường máy hàn laser, do đặc điểm của các công ty sản xuất rời rạc trong khu vực và hạ nguồn, thị trường máy hàn laser trong lĩnh vực sản xuất khó hình thành mô hình cạnh tranh tương đối tập trung và toàn bộ thị trường máy hàn laser tương đối rời rạc.Hiện tại, có hơn 300 công ty trong nước tham gia hàn laser.Các công ty hàn laser chính bao gồm Han's Laser, Huagong Technology, v.v.
4. Dự báo xu hướng phát triển của hàn laser
(1) Đường đua của hệ thống hàn laser cầm tay dự kiến sẽ bước vào thời kỳ tăng trưởng nhanh chóng
Nhờ sự giảm mạnh về chi phí của laser sợi quang và sự trưởng thành dần dần của công nghệ đầu hàn cầm tay và truyền dẫn sợi quang, các hệ thống hàn laser cầm tay đã dần trở nên phổ biến trong những năm gần đây.Một số công ty đã vận chuyển 200 chiếc Đài Loan và một số công ty nhỏ cũng có thể vận chuyển 20 chiếc mỗi tháng.Đồng thời, các công ty hàng đầu trong lĩnh vực laser như IPG, Han's và Raycus cũng đã tung ra các sản phẩm laser cầm tay tương ứng.
So với hàn hồ quang argon truyền thống, hàn laser cầm tay có những ưu điểm rõ ràng về chất lượng hàn, vận hành, bảo vệ môi trường và an toàn cũng như chi phí sử dụng trong các lĩnh vực hàn không thường xuyên như đồ gia dụng, tủ và thang máy.Lấy chi phí sử dụng làm ví dụ, người vận hành hàn hồ quang argon thuộc các vị trí đặc biệt ở nước tôi và cần được chứng nhận để làm việc.Hiện tại, chi phí lao động hàng năm của một thợ hàn trưởng thành trên thị trường không dưới 80.000 nhân dân tệ, trong khi hàn laser cầm tay có thể sử dụng bình thường. Chi phí lao động hàng năm của người vận hành chỉ là 50.000 nhân dân tệ.Nếu hiệu quả của hàn laser cầm tay gấp đôi so với hàn hồ quang argon, chi phí lao động có thể được tiết kiệm 110.000 nhân dân tệ.Ngoài ra, hàn hồ quang argon thường yêu cầu đánh bóng sau khi hàn, trong khi hàn cầm tay bằng laser hầu như không cần đánh bóng hoặc chỉ đánh bóng nhẹ, giúp tiết kiệm một phần chi phí lao động của công nhân đánh bóng.Nhìn chung, thời gian hoàn vốn đầu tư của thiết bị hàn laser cầm tay là khoảng 1 năm.Với mức tiêu thụ hàng chục triệu máy hàn hồ quang argon hiện nay trong nước, không gian thay thế cho máy hàn laser cầm tay là rất lớn, điều này sẽ khiến hệ thống máy hàn laser cầm tay dự kiến sẽ mở ra một thời kỳ phát triển nhanh chóng.
Loại | hàn hồ quang argon | hàn YAG | máy hàn cầm tay | |
chất lượng hàn | Đầu vào nhiệt | To lớn | Bé nhỏ | Bé nhỏ |
Phôi biến dạng/góc xén | To lớn | Bé nhỏ | Bé nhỏ | |
hàn hình thành | mô hình vảy cá | mô hình vảy cá | Trơn tru | |
xử lý tiếp theo | Đánh bóng | Đánh bóng | Không có | |
sử dụng hoạt động | tốc độ hàn | Chậm | Tên đệm | Nhanh |
khó vận hành | Cứng | Dễ dàng | Dễ dàng | |
Bảo vệ môi trường và an toàn | Ô nhiễm môi trường | To lớn | Bé nhỏ | Bé nhỏ |
hại thân | To lớn | Bé nhỏ | Bé nhỏ | |
chi phí thợ hàn | vật tư tiêu hao | que hàn | Tinh thể laser, đèn xenon | Không cần |
Tiêu thụ năng lượng | Bé nhỏ | To lớn | Bé nhỏ | |
Diện tích sàn thiết bị | Bé nhỏ | To lớn | Bé nhỏ |
Ưu điểm của hệ thống hàn laser cầm tay
(2) Lĩnh vực ứng dụng tiếp tục mở rộng và hàn laser đang mở ra những cơ hội phát triển mới
Công nghệ hàn laser là một loại công nghệ xử lý mới áp dụng năng lượng định hướng để xử lý không tiếp xúc.Về cơ bản nó khác với các phương pháp hàn truyền thống.Nó có thể được tích hợp với nhiều công nghệ khác và tạo ra các công nghệ và ngành công nghiệp mới nổi, có thể thay thế hàn truyền thống trong nhiều lĩnh vực hơn.
Với sự tiến bộ nhanh chóng của thông tin hóa xã hội, vi điện tử liên quan đến công nghệ thông tin, cũng như máy tính, truyền thông, tích hợp điện tử tiêu dùng và các ngành công nghiệp khác đang bùng nổ, và họ đang bắt tay vào con đường thu nhỏ và tích hợp các thành phần liên tục.Trong nền tảng của ngành này, việc thực hiện chuẩn bị, kết nối và đóng gói các thành phần vi mô, đồng thời đảm bảo độ chính xác cao và độ tin cậy cao của sản phẩm là những vấn đề cấp bách hiện nay cần được khắc phục.Do đó, công nghệ hàn hiệu quả cao, độ chính xác cao, ít hư hỏng đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong việc hỗ trợ sự phát triển của ngành sản xuất tiên tiến đương đại.Trong những năm gần đây, hàn laser đã dần tăng lên trong các lĩnh vực gia công vi mô tốt như pin điện, ô tô và điện tử tiêu dùng, cũng như trong cấu trúc phức tạp cao của các lĩnh vực công nghệ tiên tiến như động cơ hàng không, máy bay tên lửa và động cơ ô tô. .Thiết bị hàn laser đã mở ra một Cơ hội Phát triển mới.
Thời gian đăng bài: 16-Dec-2021