La tecnología de procesamiento láser es una tecnología de procesamiento que utiliza las características de interacción entre el rayo láser y el material para cortar, soldar, tratar superficies, taladrar y microprocesar materiales (incluidos metales y no metales). La tecnología de procesamiento láser es una tecnología integral que involucra luz, maquinaria, electricidad, materiales, detección y otras disciplinas. Su ámbito de investigación generalmente se puede dividir enï¼
ï¼1ï¼Sistema de procesamiento láser. Incluye láser, sistema de guía de luz, máquina herramienta de procesamiento, sistema de control y sistema de detección.
ï¼2ï¼Tecnología de procesamiento láser. Incluyendo corte, soldadura, tratamiento de superficies, punzonado, marcado, trazado, ajuste fino y otros procesos de procesamiento.
2ã Situación actual y tendencia de desarrollo en el país y en el extranjero
Como símbolo principal del desarrollo de la ciencia y la tecnología en el siglo XX y uno de los pilares de la tecnología optoelectrónica en la sociedad de la información moderna, el desarrollo de la tecnología láser y la industria láser ha sido muy valorado por los países avanzados del mundo.
El procesamiento láser es el proyecto más grande en la aplicación de láser en el extranjero, y también es un medio importante para transformar las industrias tradicionales, que incluyen principalmente láseres de CO2 de kW a 10kW y láseres de YAG de 100W a kW para lograr corte, soldadura, perforación, ranurado y tratamiento térmico de varios materiales De acuerdo con la última revisión y pronóstico del mercado de láser de 1997 a 1998, las ventas totales del mercado de láser en el mundo alcanzaron los 3220 millones de dólares estadounidenses en 1997, un aumento del 14 % con respecto a 1996, incluidos 829 millones de dólares estadounidenses para procesamiento de materiales, 300 millones de dólares estadounidenses dólares para aplicaciones médicas y 150 millones de dólares para campos de investigación. Se espera que los ingresos totales en 1998 aumenten un 19% hasta alcanzar los 3.820 millones de dólares estadounidenses. Entre ellos, se espera que el primer procesamiento de materiales supere los mil millones de dólares estadounidenses, y el láser médico es la segunda aplicación más grande en el extranjero.
En el campo de aplicación del procesamiento por láser, el láser de CO2 es el más utilizado en corte y soldadura, representando el 70 % y el 20 % respectivamente, mientras que el tratamiento superficial es menos del 10 %. El láser YAG se utiliza principalmente para soldar, marcar (50%) y cortar (15%). Los láseres de CO2 representan el 70-80% en los Estados Unidos y Europa. En China, el 10 % del procesamiento con láser está dominado por el corte, de los cuales más del 98 % son láseres de CO2 con una potencia en el rango de 1,5 kW a 2 kW, mientras que alrededor del 15 % son principalmente tratados con calor. La mayoría son camisas de cilindros de motores de automóviles tratadas con láser. Esta tecnología tiene altos beneficios económicos y sociales, por lo que tiene una gran perspectiva de mercado.
En la industria automotriz, la tecnología de procesamiento láser aprovecha al máximo sus características de procesamiento avanzadas, rápidas y flexibles. Por ejemplo, la máquina de corte por láser 3D se usa ampliamente en la producción de prototipos de automóviles y lotes pequeños, lo que no solo ahorra la placa de muestra y el equipo de herramientas, sino que también acorta en gran medida el ciclo de preparación de la producción; El rayo láser hace pequeños agujeros en materiales de alta dureza y superficies complejas y curvas con alta velocidad y sin daños. La soldadura láser se ha convertido en un proceso estándar en la industria automotriz. Toyota de Japón ha utilizado láser para la soldadura de paneles de carrocería, soldando placas de metal con diferentes espesores y superficies, y luego estampando. Aunque el tratamiento térmico con láser no es tan común como la soldadura y el corte en el extranjero, todavía se usa ampliamente en la industria automotriz, como el tratamiento térmico de la camisa del cilindro, el cigüeñal, el anillo del pistón, el conmutador, el engranaje y otras partes. En los países desarrollados, la tecnología de procesamiento láser, la tecnología de control numérico por computadora y la tecnología de fabricación flexible se combinan para obtener tecnología de creación rápida de prototipos láser. Esta tecnología no solo puede fabricar rápidamente modelos, sino también producir directamente moldes metálicos a partir de polvos metálicos sin fundir.
En la actualidad, la perforación con láser se utiliza principalmente en la industria aeroespacial, fabricación de automóviles, instrumentos electrónicos, industria química y otras industrias en el extranjero. El rápido desarrollo de la perforación láser se refleja principalmente en que la potencia de salida promedio del láser YAG para perforación ha aumentado de 400w hace cinco años a 800w y 1000w. La potencia máxima de perforación es de hasta 30 ~ 50 kw, el ancho de pulso para la perforación es cada vez más estrecho, la frecuencia de repetición es cada vez más alta y la mejora de los parámetros de salida del láser ha mejorado en gran medida la calidad de la perforación y la velocidad de perforación. , y amplió el rango de aplicación de la perforación. En la actualidad, la aplicación relativamente madura de la perforación con láser en China se encuentra en la producción de troqueles de trefilado de diamantes artificiales y diamantes naturales y en la producción de cojinetes de gemas para relojes.
XT-GP2560
En la actualidad, el enfoque de investigación y desarrollo de la tecnología de procesamiento láser se puede resumir de la siguiente manera:
La investigación sobre la nueva generación de láseres industriales se encuentra actualmente en el período de actualización tecnológica, el cual está marcado por el desarrollo y aplicación de diodos bombeados todos los láseres de estado sólido;
Procesamiento láser fino, en las estadísticas de aplicación de procesamiento láser, el microprocesamiento representó solo el 6% en 1996, se duplicó al 12% en 1997 y aumentó al 19% en 1998;
Sistema de mecanizado inteligente, la integración del sistema no es solo el mecanizado en sí, sino también con detección en tiempo real y procesamiento de retroalimentación. Con el establecimiento del sistema experto, el sistema de mecanizado inteligente se ha convertido en una tendencia de desarrollo inevitable.
Después de más de 30 años de desarrollo en China, la tecnología láser ha logrado miles de logros científicos y tecnológicos, muchos de los cuales se han utilizado en la práctica de producción. La producción de equipos de procesamiento láser está creciendo a una tasa promedio del 20% cada año, resolviendo muchos problemas para la transformación técnica de las industrias tradicionales y mejorando la calidad del producto. La calidad, la función y el precio de la máquina de marcado láser y la máquina de soldadura láser cumplen con el actual demanda del mercado interno, con una cuota de mercado de más del 90%. En la década de 1980, los láseres YAG desempeñaron un papel cada vez más importante en la soldadura, el corte, la perforación y el marcado. En general, se cree que el corte por láser YAG puede lograr una buena calidad de corte y una alta precisión de corte, pero la velocidad de corte es limitada. Con la mejora de la potencia de salida del láser YAG y la calidad del haz, se ha abierto paso. Los láseres YAG han comenzado a ingresar al mercado de corte por láser de CO2 de clase kw. El láser YAG es especialmente adecuado para soldar microdispositivos que no permiten la deformación térmica ni la contaminación por soldadura, como baterías de potasio, marcapasos cardíacos, relés sellados, etc. La perforación con láser YAG se ha convertido en la aplicación de procesamiento láser más grande.
XT-H2560T220
Principales problemasï¼
La capacidad de transformar los logros de la investigación científica en productos básicos es escasa y muchos logros con perspectivas de mercado permanecen en la etapa de prototipo del laboratorio.
El componente central del sistema de procesamiento láser, el láser, tiene pocas variedades, tecnología atrasada y poca confiabilidad. En países extranjeros, no sólo se han utilizado láseres de estado sólido bombeados por diodos en el proceso de producción, sino también láseres de diodo. En China, todos los láseres de estado sólido bombeados por diodos aún se encuentran en el comienzo de la investigación y el desarrollo.
Hay poca investigación sobre la tecnología de procesamiento, especialmente sobre la tecnología de procesamiento fino, y hay poca investigación sobre el procesamiento del láser ultravioleta.
La confiabilidad, seguridad, mantenibilidad y compatibilidad de los equipos de procesamiento láser son deficientes y es difícil satisfacer las necesidades de la producción industrial.
3ãObjetivos y principales contenidos de investigación del Décimo Plan Quinquenal
1.Objetivos
El trabajo principal del Décimo Plan Quinquenal es promover el desarrollo de la industria de procesamiento láser, mantener una tasa de crecimiento promedio del 20% del valor de producción anual de los láseres y lograr un valor de producción anual de más de 20 mil millones de yuanes; Popularizar y popularizar la tecnología de procesamiento en la producción y aplicación industrial, enfocarse en completar proyectos de demostración de transformación de la tecnología láser en industrias tradicionales como electrónica, automóvil, acero, petróleo, construcción naval, aviación, y proporcionar nuevos equipos e instrumentos láser para seis alta tecnología. campos como la información, los materiales, la biología, la energía, el espacio y el océano
Como proveedor de alta calidad de equipos industriales de corte por láser, Jinan XTlaser Laser ha estado profundamente involucrado en la industria durante 18 años. La empresa está comprometida con los servicios de I+D, producción, ventas y procesos completos de equipos industriales láser, como máquinas de corte por láser, máquinas de marcado, máquinas de soldadura, máquinas de limpieza y sistemas de automatización de apoyo. Es un proveedor profesional de soluciones de aplicaciones industriales láser.
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