Une analyse complète des principes techniques, des composants de base et des domaines d'application de l'équipement de soudage laser

 

En tant que pièce de base d'équipement dans la technologie de fabrication avancée,équipement de soudage lasera été profondément intégré au système industriel moderne grâce à son soudage de haute précision et à ses capacités de traitement efficaces. Cet article analysera systématiquement ses principes techniques, la composition des composants et les scénarios d'application, et fournira des conseils clés pour la sélection de l'équipement.

 

I. Principes techniques et avantages du procédé

Le soudage laser fonctionne en appliquant un faisceau laser à haute densité énergétique à la surface de la pièce à travailler, faisant fondre le matériau instantanément et formant une connexion permanente. Cette technologie présente trois caractéristiques fondamentales :

1. capacité de contrôle de précision: le diamètre du point focalisé peut être contrôlé avec précision au niveau du micron, permettant le soudage de matériaux ultra-minces (0,1 mm).

2. Contrôle de zone affectée par la chaleur: La vitesse de soudage atteint le niveau du mètre par seconde, et l'efficacité d'entrée de chaleur est de 50% - 70% inférieure à celle du soudage traditionnel, réduisant considérablement la déformation de la pièce de travail.

3. Adaptabilité multi-scénario: Il prend en charge divers modes de soudage tels que le soudage par points, le soudage à lap et le soudage d'étanchéité, et est applicable à la connexion de matériaux différents.

 

II. Analyse technique des composants de base

1. Unité de génération laser

En tant que noyau de production d'énergie, le choix du laser affecte directement les performances de l'équipement. La puissance des lasers à fibre refroidis par eau courants varie de 500 W à 20 kW, et l'efficacité de conversion photoélectrique peut atteindre 35%, ce qui est 40% plus efficace que le CO traditionnel. ₂ les lasers. Les modèles de haute puissance peuvent pénétrer les plaques d'acier inoxydable de 25 mm, répondant aux besoins des industries lourdes telles que la construction navale.

2. Système de conduction optique

Il se compose de deux modules principaux: le groupe de lentilles de mise au point et la fibre de transmission.

- La lentille de mise au point adopte un procédé de revêtement, avec un taux de perte de réflexion de ≤ 0,5%.

- Le diamètre de la fibre de transmission universelle est de 300 μm - 1000 μm, et la distance de transmission peut atteindre 30 mètres.

Ce système, combiné à un mécanisme de liaison à cinq axes, permet de souder le long de trajectoires spatiales complexes.

3. Système de soutien de contrôle de température

Un refroidisseur à double circulation refroidi par eau assure que les composants du noyau sont dans un environnement à température constante de 22 ± 0,5 °C. Il est équipé d'une fonction de contrôle du débit et de reconstitution automatique d'eau, augmentant le temps de travail continu de l'équipement à plus de 72 heures.

 

III. Types d ' équipement et matrice d ' application

Actuellement, l'équipement dominant sur le marché suit quatre voies techniques principales:

1. Portable et portable: Intègre une source laser inférieure à 2 kW, adaptée à l'entretien extérieur et au traitement de petites pièces.

2. Type de balayage de galvanomètre: La vitesse de soudage atteint 200 mm / s, utilisée pour le soudage précis des composants électroniques.

3. Type intégré au robot: Le bras robotique à six axes a une précision de positionnement répétée de ± 0,02 mm, répondant aux exigences d'automatisation des lignes de production automobile.

4. Système de soudage hybride: combine la technologie de soudage à arc pour briser la limitation d'épaisseur du soudage laser unique.

Les données d'application de l'industrie montrent que le secteur des véhicules à énergie nouvelle représente 38% de la part de marché, et le taux non défectueux de modules de batterie de soudure dans les batteries électriques atteint 99,97%. Dans l'industrie des dispositifs médicaux, l'équipement peut effectuer le soudage non destructif d'instruments de taille micron tels que les stents vasculaires.

 

IV. Indicateurs clés pour la sélection du matériel

Les paramètres suivants devraient être soulignés dans la décision de passation des marchés :

1. Compatibilité matérielle: Les métaux non ferreux tels que l'alliage d'aluminium nécessitent une fonction de modulation d'impulsion.

2. Expansion du module de processus: s'il y a des interfaces réservées pour le soudage de systèmes de surveillance visuelle et de traçabilité de qualité.

3. Ratio de consommation d'énergie: Les modèles avec une consommation d'énergie inférieure à 0,3 kW·h par mètre de soudure sont plus économiques.

4. Coût d'entretien: La durée de vie des composants optiques devrait atteindre plus de 8000 heures.

 

V. Tendances du développement du marché

En 2024, l'échelle du marché mondial a dépassé les 30 milliards de yuans, la demande dans le domaine de la nouvelle énergie augmentant à un taux annuel de 65%. Au cours des trois prochaines années, la détection intelligente et les technologies jumelles numériques seront profondément intégrées au soudage laser, favorisant un saut en avant dans le développement du niveau intelligent des équipements. Lors du choix des équipements, les entreprises devraient se concentrer sur la prévoyance technologique et donner la priorité aux systèmes de soudure intelligents qui prennent en charge les protocoles Internet des objets pour répondre aux besoins de production de l'ère Industrie 4.0.