Nyheder - De vigtigste anvendelser af lasere i industrien

Siden laserteknologiens fremkomst i 1960'erne har den hurtigt udviklet sig til et nøgleværktøj inden for industriel fremstilling på grund af dens høje energitæthed, gode retningsbestemthed og styrbarhed. Sammenlignet med traditionelle mekaniske bearbejdningsmetoder har laserbehandling betydelige fordele såsom berøringsfrihed, høj præcision og høj grad af automatisering, og den anvendes i vid udstrækning i industriel fremstilling såsom materialeskæring, svejsning, mærkning, boring og additiv fremstilling. Afhængigt af lasertypen og dens procesegenskaber er industriel laserbehandling primært opdelt i tre kategorier: laserskæring, lasersvejsning og laseradditiv fremstilling. Hver procesmetode har sin unikke virkningsmekanisme og anvendelsesområde.

Laserskæring

Laserskæring er en af de mest modne industrielle laserapplikationer. Den bruger en højtydende laserstråle til at smelte og fordampe materialer og kombineres med hjælpegas for at blæse slaggen væk, hvilket opnår effektiv og præcis skæring. CO₂-lasere og fiberlasere er i øjeblikket det almindelige udstyr og er velegnet til at skære mellemstore og tynde plader af materialer som kulstofstål, rustfrit stål og aluminiumlegering. Fordelene ved denne teknologi ligger i dens smalle spalte, lille varmepåvirkede zone, intet behov for forme og evnen til hurtigt at skifte procesvej. Den er især velegnet til industrier med høj efterspørgsel såsom bilproduktion, metalpladeforarbejdning og luftfart.

Inden for bilproduktion bruges laserskæring til at producere forskellige komponenter, lige fra karrosseripaneler til motorer. For eksempel bruges fiberlasere til højpræcisionsskæring af komponenter i højstyrkestål, hvorved man opnår en lavere vægt i biler.

(2) Luftfartsindustrien drager også fordel af laserskæreteknologi, især i produktionen af komplekse komponenter fremstillet af avancerede materialer såsom titanium og kompositmaterialer. For eksempel kan ultrahurtige lasere bruges til at skære titanlegeringskomponenter med komplekse former, samtidig med at termisk skade minimeres og komponenternes strukturelle integritet sikres, hvilket forbedrer ydeevnen og sikkerheden af luftfartskomponenter betydeligt.

Lasersvejsning

Lasersvejsning opnår forbindelse ved hurtigt at smelte metalmaterialer med en laserstråle, hvilket har dyb penetration, høj hastighed og lav varmetilførsel. Almindelige svejsemetoder omfatter kontinuerlig lasersvejsning og pulseret lasersvejsning, som er velegnede til præcisionssvejsning med tyndplader og dyb penetrationssvejsning. Sammenlignet med lysbuesvejsning har lasersvejsesømme højere styrke og mindre deformation og kan anvendes inden for områder som batteriemballage, svejsning af rustfri stålkomponenter og fremstilling af strukturelle komponenter til atomkraft. Især inden for batterifremstilling er lasersvejsning blevet den almindelige forbindelsesmetode.

(1) I bilindustrien bruges lasersvejsning til at forbinde karrosseripaneler, motorkomponenter og andre kritiske dele. For eksempel bruges fiberlasere til højpræcisionssvejsning af komponenter af højstyrkestål for at danne stærke og holdbare samlinger.

(2) I elektronikindustrien anvendes lasersvejsning til højpræcisionsforbindelse af små og præcise komponenter. For eksempel bruges diodelasere til at svejse battericeller i lithium-ion-batterier for at sikre pålideligheden af elektriske forbindelser.

(3) Inden for luftfartsindustrien bruger Boeing 787 Dreamliner lasersvejsningsteknologi til at forbinde titanlegeringer og kompositmaterialer, hvilket reducerer antallet af nitter betydeligt, sænker flykroppens vægt og forbedrer brændstofeffektiviteten.

Laserteknologi, som en vigtig søjle inden for avanceret fremstilling, udvider konstant sine industrielle anvendelsesgrænser. I øjeblikket udvikler laserbehandling sig også mod højere effekt, højere præcision og integration af flere processer, såsom laser-elektrisk lysbuesvejsning med kompositmaterialer, ultrahurtig lasermikrobehandling og intelligente laserovervågningssystemer. I fremtiden, med den kontinuerlige udvikling af højtydende halvlederlasere, intelligente styresystemer og grønne produktionskoncepter, vil laserbehandling fortsat spille en nøglerolle inden for intelligent fremstilling, personlige produkter og ekstreme materialebehandlingsfelter.