Nyheter - De viktigste bruksområdene for lasere i industrien

Siden laserteknologien kom på 1960-tallet, har den raskt utviklet seg til et nøkkelverktøy innen industriell produksjon på grunn av sin høye energitetthet, gode retningsvirkning og kontrollerbarhet. Sammenlignet med tradisjonelle mekaniske prosesseringsmetoder har laserprosessering betydelige fordeler som berøringsfri, høy presisjon og høy grad av automatisering, og er mye brukt i industriell produksjon som materialskjæring, sveising, merking, boring og additiv produksjon. I henhold til lasertype og prosessegenskaper er industriell laserprosessering hovedsakelig delt inn i tre kategorier: laserskjæring, lasersveising og laseradditiv produksjon. Hver prosessmetode har sin unike virkningsmekanisme og anvendelsesområde.

Laserskjæring

Laserskjæring er en av de mest modne industrielle laserapplikasjonene. Den bruker en kraftig laserstråle til å smelte og fordampe materialer, og kombineres med hjelpegass for å blåse bort slaggen, noe som oppnår effektiv og presis skjæring. CO₂-lasere og fiberlasere er for tiden det vanligste utstyret, egnet for å skjære mellomstore og tynne plater av materialer som karbonstål, rustfritt stål og aluminiumslegering. Fordelene med denne teknologien ligger i den smale spalteåpningen, den lille varmepåvirkede sonen, behovet for former og muligheten til raskt å endre prosesseringsbaner. Den er spesielt egnet for høye etterspørselsindustrier som bilproduksjon, metallbearbeiding og luftfart.

I bilproduksjon brukes laserskjæring til å produsere ulike komponenter, fra karosseripaneler til motorer. For eksempel brukes fiberlasere til høypresisjonsskjæring av komponenter i høyfast stål, og dermed oppnår man lettvekt i biler.

(2) Flyindustrien drar også nytte av laserskjæringsteknologi, spesielt i produksjonen av komplekse komponenter laget av avanserte materialer som titan og komposittmaterialer. For eksempel kan ultrahurtige lasere brukes til å skjære titanlegeringskomponenter med komplekse former, samtidig som termisk skade minimeres og komponentenes strukturelle integritet sikres, noe som forbedrer ytelsen og sikkerheten til flykomponenter betydelig.

Lasersveising

Lasersveising oppnår forbindelse ved raskt å smelte metallmaterialer med en laserstråle, med dyp penetrasjon, høy hastighet og lav varmetilførsel. Vanlige sveisemetoder inkluderer kontinuerlig lasersveising og pulset lasersveising, som er egnet for presisjonssveising med tynne plater og dyp penetrasjonssveising. Sammenlignet med lysbuesveising har lasersveisesømmer høyere styrke og mindre deformasjon, og kan brukes innen felt som batteripakking, sveising av komponenter i rustfritt stål og produksjon av strukturelle komponenter for kjernekraft. Spesielt innen batteriproduksjon har lasersveising blitt den vanlige forbindelsesmetoden.

(1) I bilindustrien brukes lasersveising til å koble sammen karosseripaneler, motorkomponenter og andre kritiske deler. For eksempel brukes fiberlasere til høypresisjonssveising av komponenter i høyfast stål for å danne sterke og slitesterke skjøter.

(2) I elektronikkindustrien brukes lasersveising til høypresisjonstilkobling av små og presise komponenter. For eksempel brukes diodelasere til å sveise battericeller i litiumionbatterier for å sikre påliteligheten til elektriske tilkoblinger.

(3) I luftfartsindustrien bruker Boeing 787 Dreamliner lasersveiseteknologi for å koble sammen titanlegeringer og komposittmaterialer, noe som reduserer antallet nagler betydelig, senker flykroppens vekt og forbedrer drivstoffeffektiviteten.

Laserteknologi, som en viktig pilar innen avansert produksjon, utvider stadig sine industrielle anvendelsesgrenser. For tiden utvikler laserprosessering seg også mot retninger med høyere effekt, høyere presisjon og flerprosessintegrasjon, som laser-elektrisk lysbuesveising med kompositt, ultrahurtig lasermikroprosessering og laserintelligente overvåkingssystemer. I fremtiden, med kontinuerlig utvikling av høyeffekts halvlederlasere, intelligente kontrollsystemer og grønne produksjonskonsepter, vil laserprosessering fortsette å spille en nøkkelrolle innen intelligent produksjon, persontilpassede produkter og ekstreme materialprosesseringsfelt.