کاربرد جوش لیزری با توان بالا

---

انواع رایج لیزرهای صنعتی عبارتند از: لیزرهای حالت جامد، لیزرهای CO2 و لیزرهای فیبر. با پیشرفت مداوم فناوری لیزر، قدرت به طور مداوم بهبود یافته است، زمینه های کاربرد لیزر گسترده تر شده است و تقسیم کار لیزرها مشخص شده است. با این حال، نوآوری فناوری لیزر فیبر به اصلاح بخش بازار و فرآیند تبدیل شده است.

لیزرهای حالت جامد اصلی YAG که برای جوشکاری با قدرت متوسط ​​و کوچک استفاده می شود، لیزرهای فیبر نیز مناسب هستند. لیزرهای CO2 جریان محوری که در برش فلز با توان متوسط ​​و بالا خوب هستند، لیزرهای فیبر نیز مناسب هستند. لیزرهای نیمه هادی مناسب برای جوشکاری با توان بالا، زیرا لیزر فیبر از دستگاه های کمکی استفاده می کند. لیزرهای فیبر چالش‌های مشابهی با انواع دیگر لیزرها در پردازش لیزری دقیق دارند.

لیزرهای فیبر به دلیل کاربرد قوی و هزینه کم استفاده از محبوبیت بالایی دارند. تولید کنندگان لیزر نیز به افزایش توان محصولات خود ادامه داده اند، از 10000 وات، 20000 وات تا 40000 وات. چندی پیش، Maxphotonics از راه اندازی 50000 وات برای استفاده تجاری خبر داد. لیزر فیبر نوری تا کنون، کاربرد بالغ‌تر لیزرهای فیبر، برش لیزری است، به‌طور دقیق‌تر برش جلویی فلز. می توان گفت که از جوش لیزری به طور کامل بهره برداری نشده است. کاربرد جوشکاری را می توان از پردازش اجزای جلویی تا شکل دهی محصول پشتی استفاده کرد. از نظر تئوری، بازار گسترده‌تر است، اما از آنجایی که فناوری پردازش آن الزامات فنی خاصی دارد و نیاز به پردازش دقیق دارد، اغلب تجهیزات جوش لیزری سفارشی صنعت است. بنابراین بیشترین پتانسیل توسعه جوش لیزری با توان بالا در آینده کجاست؟

---

انرژی پاک و پردازش لیزری

در حال حاضر، وقتی صحبت از انرژی های نو می شود، بسیاری از مردم به خودروها و باتری های انرژی جدید فکر می کنند. به بیان دقیق، انرژی های نو انرژی های پاک هستند، مانند انرژی باد، انرژی آب، انرژی خورشیدی، انرژی هسته ای و... روش استفاده نهایی برق است. تجهیزات ذخیره سازی برق و باتری ها را می توان به عنوان محصولات انرژی نو در نظر گرفت. کشور ما به توسعه انرژی بادی اهمیت زیادی می دهد. در ابتدا، با توسعه گسترده منطقه غرب برای تمرکز بر منطقه شمال غرب همکاری کرد. بعدها مشخص شد که نواحی ساحلی شرقی و جنوبی که بازار و جمعیت در آن متمرکز بوده است. بنابراین در سال های اخیر توسعه انرژی بادی به سمت شهرهای ساحلی سوق پیدا کرده است. گوانگدونگ قصد دارد تا 20 سال آینده نزدیک به تریلیون در توسعه نیروگاه های بادی ساحلی سرمایه گذاری کند. تیغه های آسیاب بادی، روتورها، پایه ها، ژنراتورها، برج ها و ... اجزای اصلی تجهیزات نیروگاه بادی هستند. قطعات بزرگ مانند برج ها و پایه ها به جوشکاری با قدرت زیاد و با ضخامت بیش از 20 میلی متر یا حتی بیش از 50 میلی متر نیاز دارند که می توان آن را برای جوشکاری لیزری 10000 وات اعمال کرد. حتی جوشکاری لیزری 40000 وات نیز مورد تقاضا است. در حال حاضر، در چین تلاش هایی برای استفاده از لیزرهای 32000 واتی برای پردازش تجهیزات برق بادی صورت گرفته است.

انرژی آب عمدتاً نیروگاه های آبی است. پمپ ها، توربین ها، موتورها، تعمیرات تیغه ها و غیره معمولا در جوشکاری لیزری پرقدرت استفاده می شوند. لیزرهای بالای 4 کیلو وات معمولاً قابل اجرا هستند. در این میان، جوشکاری لیزری پمپ‌ها بالغ‌ترین و بالغ‌ترین است، از جوشکاری پمپ‌های کوچک در سطح کیلووات تا توسعه پمپ‌های بزرگ. جوش لیزری 10000 وات فضای کاربردی وسیعی دارد. نیروگاه های هسته ای دارای خطوط لوله، مخازن بزرگ ذخیره سازی و داخل راکتور هستند که می توانند به طور گسترده در جوشکاری لیزری پرقدرت استفاده شوند. با توجه به خطر تشعشعات ناشی از مواد رادیواکتیو، ایمنی انرژی هسته ای از همه مهمتر است، بنابراین دیواره های فلزی مانند لوله ها و مخازن ذخیره سازی نسبتاً ضخیم هستند و نیاز به جوشکاری با قدرت بالا دارند که با لیزرهای بالای 10 کیلووات قابل دستیابی است.

---

تقاضای جوش لیزری برای وسایل نقلیه انرژی جدید

به عنوان یک محصول مصرفی انبوه که وارد هزاران خانوار شده است، میزان پذیرش فناوری جدید نیز تا حدی نشان دهنده کیفیت خودرو است. کاربردهای لیزر خودرو شامل جوشکاری قطعات بدنه، پردازش لیزری فضای داخلی خودرو و جوشکاری باتری های برق خودرو می باشد. جوشکاری لیزری بدنه خودروهای خودروهای سوخت سنتی در چین تا حدودی اعمال شده است، در حالی که خط تولید خودروهای الکتریکی در حال حاضر از پردازش لیزر کمتری استفاده می کند. استفاده از لیزر را افزایش دهید. پیش بینی می شود که تولید و فروش خودروهای الکتریکی داخلی در سال 2022 از مرز 3 میلیون نفر فراتر رود و ورود لیزرها به خط تولید خودروهای برقی در آینده فقط مسئله زمان است. در جوشکاری لیزری بدنه خودروها معمولاً از پرتوهایی با توان های بالاتر از 4 کیلووات و 6 کیلووات استفاده می شود که نیازهای جدیدی را برای جوشکاری لیزری خودکار پرقدرت به ارمغان می آورد. پردازش لیزری باتری‌های نیرو تمرکز و دشواری فناوری جدید خودروهای انرژی کنونی است. جوشکاری لیزری عمدتاً شامل موارد زیر می‌شود: جوش گوش‌های قطب (از جمله پیش جوش)، جوش نقطه‌ای نوارهای قطب، پیش‌جوش‌کاری سلول‌های باتری در پوسته، جوشکاری آب‌بندی پوشش بالایی پوسته، جوشکاری آب‌بندی درگاه‌های تزریق مایع، و جوش قطعات اتصال دهنده بسته‌های باتری روی ماژول‌های بسته باتری، و روی ماژول‌های بسته باتری جوش داده می‌شود. باتری برق یکی از مهم ترین نقاط رشد جدید برای شرکت های تجهیزات لیزر در سال های اخیر است. در واقع، هر سال بیش از 5 میلیارد یوان تجهیزات ویژه لیزر اتوماتیک با توان متوسط ​​و بالا را نیز به ارمغان می آورد. پردازش باتری های قدرت به طور کلی به توان متوسط ​​بیش از 2 کیلو وات نیاز دارد، به ویژه بسته بندی آلیاژ آلومینیوم پوسته باتری ممکن است از قدرت بالاتری استفاده کند و تقاضا همچنان افزایش می یابد.

---

کشتی سازی جوشکاری لیزری با قدرت بالا را انجام می دهد

امسال، تقاضای بسیاری از صنایع پردازش لیزر سنتی کمی ضعیف است، اما کشتی سازی نقطه روشنی است. به دلیل افزایش تقاضای حمل و نقل بین المللی، سفارشات کشتی در حال افزایش است. صنعت کشتی سازی کشور من در مقیاس بزرگ است و رتبه اول را در جهان دارد. برش و جوشکاری صفحات فولادی بدنه تقاضای زیادی دارد. صفحات ضخیم بالای 10 میلی متر و صفحات فوق ضخیم 30 میلی متر برای کشتی های بزرگ مورد نیاز است. در حال حاضر، جوشکاری لیزری در دالیان، شانگهای، ووهان و سایر کارخانه‌های کشتی‌سازی استفاده می‌شود و کاربرد اصلی جوشکاری هیبریدی لیزری با قدرت بالا است.