Pierwsze maszyny do spawania laserowego zostały wynalezione w 1970s. Zaczęto je stosować w masowej produkcji w 1990s i od tamtej pory odgrywają kluczową rolę w sektorze motoryzacyjnym i przemysłowym. Ich precyzja i niskie koszty eksploatacji są bardzo atrakcyjne i są uważane za lepszą alternatywę dla zgrzewania punktowego oporowego. Biznes z urządzeniami do spawania laserowego może być lukratywny, jeśli jest prowadzony prawidłowo, więc ten przewodnik wyjaśnia, w jaki sposób firmy i przedsiębiorcy mogą się w niego zaangażować. Wybór odpowiednich maszyn nie powinien być skomplikowany, a ten przewodnik pokazuje, czego szukać.
Spis treści
Spawarka laserowa: udział w rynku i popyt
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze spawarki laserowej
Rodzaje maszyn do spawania laserowego
Rynek docelowy dla maszyn do spawania laserowego
Ostatnie przemyślenia na temat maszyn spawalniczych
Spawarka laserowa: udział w rynku i popyt
Oczekuje się, że wielkość rynku urządzeń do spawania laserowego wzrośnie o $ 373 mln od 2021 do 2025 r. i $ 1.12 mld do 2030 r. Roczna stopa wzrostu na rok 2021 wyniosła 4.48%. Wśród pojawiających się trendów w branży spawania laserowego znajduje się produkcja addytywna. Produkcja addytywna umożliwia wytwarzanie produktów o złożonej geometrii. Ponadto optymalizuje wykorzystanie materiałów i minimalizuje straty. Maszyny do spawania laserowego są również stosowane w produkcji samochodów do produkcji części silników, alternatorów, elektromagnesów i filtrów paliwa.
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze spawarki laserowej
Kształt fali impulsu laserowego
Gdy wiązka lasera o dużej intensywności zostanie skierowana na powierzchnię metalu, 60-98% energii lasera jest odbijana, powodując zmianę temperatury tej powierzchni. Jest to ważna kwestia podczas spawania płytek.
Częstotliwość impulsów laserowych
Częstotliwość impulsów laserowych to zdolność odbijania impulsów. Mierzy się ją jako odbite impulsy na sekundę i przy użyciu jednostki Hertz (Hz). Im wyższa częstotliwość, tym mniejszy rozmiar lasera, co oznacza, że może on łatwo przecinać metale przy użyciu stałego źródła lasera. Przed spawaniem energia lasera musi być wystarczająca, aby stopić metal do spawania. Prędkość przetwarzania można wykorzystać do określenia częstotliwości wyjściowej lasera.
Gęstość mocy
Wysoka gęstość mocy powoduje odparowanie w mikrosekundach powierzchni materiału podgrzewanego do punktu wrzenia. Wysoka gęstość mocy jest korzystna w przypadku usuwania materiału, takiego jak cięcie, rzeźbienie i dziurkowanie. Zwiększenie gęstości mocy do 1.5 MW/cm2 i dalej przesuwa spoinę do trybu dziurki od klucza/penetracji. Niska gęstość mocy osiąga temperaturę wrzenia przez kilka milisekund. Przed odparowaniem powierzchni, dolna warstwa osiąga temperaturę topnienia, co czyni ją odpowiednią do spawania. Jest to również znane jako spawanie kondukcyjne i wymaga gęstości mocy 0.5 MW/cm2.
Szerokość impulsu laserowego
Fale laserowe są wytwarzane w impulsach. Szerokość impulsu odnosi się do odległości między dwoma impulsami. Odległość między dwoma impulsami można zmienić, aby wpłynąć na emitowaną energię. Im mniejsza szerokość impulsu, tym mniejsza energia emitowana przez laser. Szerokość impulsu jest również głównym parametrem określającym objętość i koszt sprzętu przetwarzającego.
Źródło laserowe
Istnieją trzy rodzaje źródeł laserowych: światłowodowe, C02i Nd:YAG. lasera światłowodowego idealnie nadaje się do obróbki części metalowych. C02 spawarki laserowe zapewniają ciągłą wiązkę spawalniczą, która tworzy wydajne i trwałe spoiny. Spawarki laserowe Nd:YAG są mniej energooszczędne niż lasery światłowodowe. Mają jednak większą kontrolę lasera, której nie można osiągnąć za pomocą innych typów laserów.
Rodzaje maszyn do spawania laserowego
Laser pulsacyjny
Lasery impulsowe koncentrują swoją energię wyjściową w krótkich, potężnych wybuchach.
Cechy:
- Spawa żyletki, blachę, złotą biżuterię i tytanowe rozruszniki serca.
- Posiada niską średnią moc 10-20 W.
- Do zastosowań wymagających dużej prędkości, takich jak ablacje i czyszczenie powierzchni, dostępne są urządzenia laserowe impulsowe z W 500.
Plusy:
- Nadaje się do metali lekkich i cienkich.
- Wiele materiałów można osadzać w szerokiej gamie gazów.
- Jeden laser może obsługiwać wiele systemów próżniowych.
Wady:
- Wymagana jest duża dokładność montażu, aby zapobiec odchyleniu wiązki laserowej.
Ciągły laser
Lasery ciągłe mają wynik nominalnie stały w przedziale sekund lub dłuższym.
Cechy:
- Posiada nominalnie stałą moc wyjściową w ustalonym przedziale.
- Może wytworzyć tysiące miliwatów i można go dostroić w zakresie od poniżej 700 do powyżej 1000 nm.
Plusy:
- Emituje stały strumień światła o stałej mocy.
- Zalecany do spawania grubych elementów.
Wady:
- Może to stwarzać problemy podczas spawania metali z cienkimi częściami. Metal może się odkształcić lub zostać uszkodzony.
- Jest droższy od lasera impulsowego.
Rynek docelowy dla maszyn do spawania laserowego
Oczekuje się, że maszyny do spawania laserowego będą rosły w tempie CAGR wynoszącym 4.8% w okresie prognozy 2022-2032. Przewiduje się, że region Azji i Pacyfiku będzie miał największy udział w rynku maszyn do spawania laserowego. Czynnikami przyczyniającymi się do tej dominacji są zwiększona świadomość technologii spawania laserowego i wzrost w branży motoryzacyjnej i transportowej. Oczekuje się, że Europa straci swój udział w rynku maszyn do spawania laserowego z powodu niedoboru surowców, a także niekorzystnych skutków kryzysu gospodarczego. Ameryka Północna również straci swój udział w rynku na rzecz gospodarek wschodzących w regionie APAC.
Ostatnie przemyślenia na temat maszyn spawalniczych
Spawanie laserowe jest preferowane w stosunku do innych form spawania z różnych powodów. Najważniejsze z nich to brak zużycia maszyn i brak stosowania elektrod podczas spawania. Jest to dodatek do automatyzacja spawanie przy pomocy oprogramowania CAD (Computer-Aided Design). Odwiedź Cooig.com aby zapoznać się z wyborem dostępnych urządzeń do spawania laserowego.
