1.1 Lazerinis suvirinimas užima pramonės vidurio poziciją, turinčią geresnes augimo perspektyvas nei pjovimas ir žymėjimas
Lazerinio suvirinimo įrangayra pramonės grandinės viduryje. Lazerių pramonės grandinės aukštupyje yra optinės medžiagos, optiniai komponentai ir įtaisai, mechaninės dalys ir kt. Vidurinį srautą sudaro lazeriai ir lazerinė įranga. Lazeriai yra pagrindiniai lazerinės įrangos komponentai, o lazerinio apdorojimo įranga daugiausia apima lazerinį pjovimą, lazerinį suvirinimą ir lazerinio žymėjimo įrangą. Pasroviui skirtose srityse daugiausia yra ličio baterijos, puslaidininkiai, fotovoltiniai elementai, plataus vartojimo elektronika ir kt.
Lazerių rinka turi didžiulį potencialą, nes dominuoja skaiduliniai lazeriai, o kietojo kūno lazeriai tinka tiksliam mikroapdirbimui. Remiantis „Laser Focus World“ statistika, pasaulinės lazerių rinkos dydis išaugo nuo 13,07 mlrd. JAV dolerių 2017 m. iki 16,01 mlrd. JAV dolerių 2020 m., o metinis augimo tempas siekė 13,37 %. Palyginimui, Kinijos lazerių rinka išaugo nuo 6,95 mlrd. JAV dolerių 2017 m. iki 10,91 mlrd. JAV dolerių 2020 m., o metinis augimo tempas siekė 16,22 %. Nuo 2017 iki 2020 m. Kinijos dalis pasaulinėje lazerių rinkoje išaugo nuo 53,2 % iki 68,1 %. 2020 m. pramoniniai lazeriai sudarė 32,2 % pasaulinės lazerių rinkos, todėl pramonės sektorius buvo pagrindinė jų taikymo sritis. Klasifikuojami pagal stiprinimo terpę, lazeriai daugiausia apima skaidulinius lazerius, kietojo kūno lazerius (išskyrus skaidulinius lazerius), skysčių lazerius ir dujų lazerius. 2020 m. skaiduliniai lazeriai sudarė atitinkamai 52,7 % ir 16,7 % visų naudojamų įrenginių.pramoninių lazerių pritaikymasatitinkamai, o pramonėje dominuoja pluošto lazeriai. Palyginti su pluošto lazeriais, kietojo kūno lazeriai turi tokių pranašumų kaip didelė maksimali galia ir mažos karščio paveiktos zonos, todėl jie tinka tiksliam mikroapdirbimui.
YAG lazeriai ir skaiduliniai lazeriai turi savo stipriųjų pusių. YAG lazeriai yra kietojo kūno lazeriai su YAG kristaline matrica. Jų privalumai: 1. galimybė vienu metu arba dalimis suvirinti kelis taškus; 2. didelė maksimali galia, tinkama taškiniam suvirinimui; 3. maža kaina, suteikianti kainos pranašumą ir kt. Palyginti su skaiduliniais lazeriais, YAG lazeriai turi tam tikrų skirtumų spindulio kokybės ir fotoelektrinio konversijos efektyvumo atžvilgiu. Tačiau dėl mažos maksimalios skaidulinių lazerių galios jie neturi reikšmingų pranašumų, palyginti su YAG lazeriais suvirinant. Priklausomai nuo konkrečių taikymo scenarijų, tiek YAG, tiek skaiduliniai lazeriai gali būti naudojami akumuliatoriniam suvirinimui.
Pjaustymas, suvirinimas ir žymėjimas yra pagrindinės pramoninių lazerių taikymo sritys. 2020 m. pjovimas, suvirinimas ir žymėjimas sudarė atitinkamai 40,62 %, 13,52 % ir 12,6 % lazerių taikymo rinkos. Po spartaus augimo nuo 2014 iki 2017 m. lazerinio pjovimo įranga dabar susiduria su didele kainų konkurencija dėl didėjančių konkurentų. Žymėjimas yra brandi lazerio taikymo sritis, turinti gana stabilią rinką. Pasinaudojant kylančia...rankinis lazerinis suvirinimasir dėl didelio pasroviui skirtų akumuliatorių klestėjimo tikimasi, kad suvirinimo taikymas per ateinančius kelerius metus išliks sparčiai augantis.
Palyginti su pjovimu ir žymėjimu, lazeriniam suvirinimui keliami aukštesni techniniai reikalavimai. Lazerinio suvirinimo istorija trumpesnė nei lazerinio pjovimo ir žymėjimo, be to, jo procesas sudėtingesnis. Lazerinio pjovimo ir žymėjimo metu lazeriai naudojami medžiagų paviršiui arba bendrai struktūrai naikinti, o lazerinio suvirinimo metu lazeriai naudojami medžiagų struktūroms išlydyti ir rekonstruoti. Medžiagų rekonstravimui, palyginti su paprastu struktūrų naikinimu, lazeriams ir apdorojimo technikoms keliami aukštesni standartai.
Palyginti su tradiciniu suvirinimu, lazerinis suvirinimas turi reikšmingų pranašumų. Palyginti su tradiciniu varžiniu suvirinimu, lankiniu suvirinimu ir elektronų pluošto suvirinimu, lazerinis suvirinimas pasižymi tokiais privalumais kaip didelis greitis, maža deformacija, maži aplinkos reikalavimai, didelis galios tankis, atsparumas magnetiniams laukams, pritaikomumas nelaidžioms medžiagoms, vakuuminės aplinkos nereikalaujama ir suvirinimo metu nesusidaro rentgeno spinduliai. Jis plačiai naudojamas tiksliojoje gamyboje, ypač naujos energijos transporto priemonėse ir akumuliatorių pramonėje. Akumuliatorių suvirinimas apima daugybę suvirinimo taškų, kuriems keliami dideli sudėtingumai ir tikslumo reikalavimai. Unikalūs lazerinio suvirinimo privalumai gali žymiai pagerinti akumuliatorių saugumą, patikimumą, nuoseklumą, sumažinti sąnaudas ir pailginti tarnavimo laiką.
Lazerinio suvirinimo įrangos rinka sparčiai auga. Nuo 2016 iki 2020 m. Kinijos lazerinės įrangos rinka išaugo nuo 38,2 mlrd. juanių iki 69,2 mlrd. juanių, o metinis augimo tempas siekė 15,79 %. Palyginimui, Kinijos lazerinio suvirinimo įrangos rinka išaugo nuo 4,17 mlrd. juanių iki 11,05 mlrd. juanių, o metinis augimo tempas siekė 27,59 %, viršydama bendrą lazerinės įrangos augimą.
II. Lazerinio suvirinimo aparatų charakteristikos
- Didelis tikslumas: lazerio spindulys turi itin mažą tašką, todėldidelio tikslumo suvirinimasJis idealiai tinka gaminiams, kuriems reikalingas didelis suvirinimo tikslumas, pavyzdžiui, elektroniniams komponentams ir medicinos prietaisams.
- Didelis greitis: lazerinis suvirinimas yra greitas, žymiai pagerinantis gamybos efektyvumą. Palyginti su tradiciniais suvirinimo metodais, jis gali atlikti daug suvirinimo užduočių per trumpą laiką.
- Maža karščio paveikta zona: lazerinis suvirinimas sumažina medžiagų pažeidimus karščio metu dėl mažos karščio paveiktos zonos. Tai reiškia, kad po suvirinimo medžiagos savybės pasikeičia mažiau, išlaikant geras mechanines savybes ir išvaizdą.
- Didelis pritaikomumas: lazerinio suvirinimo aparatai gali suvirinti įvairias medžiagas, įskaitant metalus, plastikus ir keramiką. Skirtingų medžiagų suvirinimui reikia reguliuoti tik lazerio parametrus.
- Aukštas automatizavimas: lazerinio suvirinimo aparatai gali būti integruoti su automatizuota įranga, kad būtų pasiekta automatizuota gamyba, o tai ne tik pagerina efektyvumą, bet ir sumažina darbo sąnaudas bei intensyvumą.
3.1 Lazerinio suvirinimo taikymo sritys
Lazerinio suvirinimo technologija plačiai naudojama įvairiose pramonės šakose dėl didelio tikslumo, greičio ir lankstumo. Štai pagrindinės jos taikymo sritys:
- Automobilių pramonė: Lazerinis suvirinimas plačiai naudojamas automobilių gamyboje, ypač kėbulų gamyboje. Statistika rodo, kad daugiau nei 80 % pasaulio automobilių gamintojų naudoja lazerinį suvirinimą kėbulo konstrukcijos suvirinimui, siekdami padidinti standumą ir lengvumą. Jis taip pat naudojamas variklių komponentų, išmetimo sistemų ir oro pagalvių sistemų gamyboje.
- Aviacija ir kosmosas: Aviacijos ir kosmoso pramonėje lazerinis suvirinimas vertinamas dėl gebėjimo užtikrinti didelio stiprumo jungtis. Jis naudojamas orlaivių fiuzeliažų, sparnų konstrukcijų ir erdvėlaivių komponentų gamyboje, siekiant užtikrinti konstrukcijos vientisumą ir lengvumą. Ataskaitose teigiama, kad lazerinis suvirinimas gali sumažinti orlaivio svorį 20 % ir tuo pačiu sutaupyti išlaidų.
- Medicinos prietaisai: lazerinis suvirinimas atlieka pagrindinį vaidmenį medicinos prietaisų gamyboje, ypač tikslių detalių, pagamintų iš nerūdijančio plieno ir titano lydinių, gamyboje. Jis leidžia atlikti neteršiantį, didelio tikslumo suvirinimą, atitinkantį griežtus medicinos prietaisų švaros ir tikslumo reikalavimus.
- Elektronikos pramonė: Elektronikoje lazerinis suvirinimas daugiausia naudojamas integriniams grandynams, puslaidininkiniams įtaisams ir optoelektroniniams prietaisams pakuoti. Maža karščio paveikta zona sumažina jautrių elektroninių komponentų terminį pažeidimą, todėl jis plačiai naudojamas didelio tankio elektronikos surinkime.
- Tikslūs instrumentai: Tiksliųjų instrumentų gamyboje lazerinis suvirinimas naudojamas laikrodžiuose, papuošaluose ir kitose prabangos prekėse dėl gebėjimo pasiekti didelį tikslumą,aukštos kokybės suvirinimasTai užtikrina išskirtinę šių gaminių išvaizdą ir ilgalaikį stabilumą.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 12 d.
