Aplikasi Inovatif Peralatan Laser di Industri Manufaktur

Aplikasi inovatif dariPeralatan Laserdalam industri manufaktur terutama tercermin dalam optimalisasi dan peningkatan metode manufaktur tradisional, seperti peningkatan presisi, efisiensi dan fleksibilitas. Melalui pemotongan laser, pengelasan, penandaan, pengukiran, dan teknologi lainnya, pemrosesan berbagai bahan yang baik dapat dicapai untuk memenuhi kebutuhan produk yang dipersonalisasi dan berkualitas tinggi. Pada saat yang sama, peralatan laser juga mendorong penelitian dan pengembangan serta penerapan material baru dan proses baru, memberikan dorongan kuat bagi pembangunan berkelanjutan industri manufaktur.

Peralatan laser banyak digunakan dalam industri manufaktur dan terus berinovasi. Berikut adalah beberapa contoh aplikasi inovatif:
1. Pemotongan laser: Pemotongan laser adalah metode pemrosesan yang menggunakan sinar laser dengan kepadatan daya tinggi untuk memotong bahan. Teknologi ini lebih presisi dibandingkan proses lainnya dan oleh karena itu membawa banyak keuntungan pada perakitan selanjutnya. Misalnya, dalam industri pembuatan kapal, bagian-bagiannya dipotong menggunakan plasma dan kemudian dibentuk dengan cara dipalu untuk memenuhi persyaratan akurasi perakitan. Namun, setelah memasang pemotong laser, produksi menjadi jauh lebih tenang.
2. Pengelasan laser: Peralatan las laser otomatis banyak digunakan dalam produksi berbagai produk seperti mobil, rel kecepatan tinggi, kapal, pesawat terbang, dan roket. Misalnya, dalam manufaktur mobil, pengelasan laser telah digunakan pada manufaktur body-in-white sejak tahun 1980an.
3. Penandaan laser: Di bidang manufaktur, penandaan laser adalah teknologi yang menggunakan sinar laser untuk menandai informasi relevan pada produk.
4. Pengukiran laser: Pengukiran laser adalah teknologi yang menggunakan sinar laser untuk mengukir gambar atau teks pada permukaan suatu bahan.
5. Pemrosesan mikro-nano laser: Sebagai metode pemrosesan non-kontak, laser memiliki keunggulan unik dalam pemrosesan mikro-nano. Ini dapat digunakan untuk memproduksi suku cadang berukuran sangat kecil, yang sangat penting untuk produksi instrumen presisi dan peralatan elektronik.
6. Pencetakan laser 3D: Pencetakan laser 3D di bidang manufaktur makro juga memiliki prospek pengembangan yang luas. Ia dapat dengan cepat dan akurat menghasilkan struktur tiga dimensi yang kompleks.

A. Pemotongan dan pengelasan laser
Pemotongan dan pengelasan laser adalah dua aplikasi penting peralatan laser dalam industri manufaktur, masing-masing memiliki keunggulan dan aplikasi unik.
1. Pemotongan laser: Ini adalah metode pemrosesan yang menggunakan sinar laser dengan kepadatan daya tinggi untuk memotong bahan. Keuntungan utama meliputi:
- Akurasi tinggi: akurasi pemosisian mencapai 0.05mm, dan akurasi pemosisian berulang adalah 0,02mm.
- Celah sempit: Karena sinar laser dapat difokuskan ke titik yang sangat kecil, sehingga mencapai kepadatan daya yang sangat tinggi pada fokus, maka celah tersebut menjadi sangat sempit.
- Permukaan pemotongan halus: Tidak ada duri pada permukaan pemotongan, dan kekasaran permukaan pemotongan umumnya dikontrol dalam Ral2.5.
- Kecepatan cepat: kecepatan potong bisa mencapai 10m/menit, dan kecepatan pemosisian maksimum bisa mencapai 70m/menit, yang jauh lebih cepat daripada pemotongan kawat.
- Kualitas pemotongan yang baik: pemotongan non-kontak, ujung tombak sangat sedikit terpengaruh oleh panas, pada dasarnya tidak ada deformasi termal pada benda kerja, dan kendur yang terbentuk saat material dilubangi dan dicukur sepenuhnya dihindari, dan jahitan pemotongan umumnya tidak memerlukan pemrosesan sekunder.
- Tidak ada kerusakan pada benda kerja: Kepala pemotongan laser tidak akan bersentuhan dengan permukaan material, memastikan benda kerja tidak tergores. Selain itu, pemotongan laser dapat mewujudkan manufaktur presisi, pemotongan fleksibel, pemrosesan berbentuk khusus, pembentukan satu kali, dll., memecahkan banyak masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan metode konvensional.

2. Pengelasan laser: Ini adalah teknologi yang menggunakan sinar laser untuk menyatukan bahan logam. Keuntungan utama meliputi:
- Kecepatan cepat, kedalaman besar dan deformasi kecil.
-Dapat dilas pada suhu kamar atau dalam kondisi khusus, dan peralatan las mudah dipasang.
- Dapat mengelas bahan tahan api seperti titanium, kuarsa, dll., dan juga dapat mengelas bahan heterogen dengan hasil yang baik.
- Setelah laser terfokus, kepadatan dayanya tinggi. Saat mengelas perangkat berdaya tinggi, rasio aspek dapat mencapai 5:1 dan hingga 10:1.
- Pengelasan mikro dimungkinkan. Sinar laser dapat memperoleh titik yang sangat kecil setelah difokuskan dan dapat diposisikan secara akurat. Hal ini dapat digunakan dalam pengelasan perakitan benda kerja mikro dan kecil yang diproduksi dalam jumlah besar untuk produksi otomatis.
- Dapat mengelas bagian yang tidak dapat diakses dan menerapkan pengelasan jarak jauh non-kontak, yang memiliki fleksibilitas tinggi. Selain itu, teknologi pengelasan laser juga memiliki keunggulan kepadatan energi yang tinggi, kecepatan tinggi, presisi tinggi, dan tanpa kontak, serta banyak digunakan dalam industri manufaktur, dirgantara, medis, dan bidang lainnya.

B. Penandaan dan Pengukiran Laser
Penandaan dan pengukiran laser adalah dua aplikasi penting lainnya dari peralatan laser di industri manufaktur, masing-masing memiliki keunggulan dan aplikasi unik.
1. Penandaan laser: Ini adalah metode pemrosesan presisi modern. Dibandingkan dengan pencetakan tradisional, penilaian mekanis, EDM, dan metode lainnya, metode ini memiliki keunggulan bebas perawatan, fleksibilitas tinggi, dan keandalan tinggi. Penandaan laser terutama menggunakan laser dengan kepadatan energi tinggi untuk memodifikasi area mikro lokal pada permukaan material, menyebabkan perubahan kimia pada zat di permukaan, sehingga menampilkan pola, teks, merek dagang, dan informasi lainnya yang diperlukan. Teknologi ini memiliki penerapan yang luas, seperti pencetakan papan nama, pencetakan kartu nama, pencetakan logo, dll., dan dapat diterapkan pada perawatan permukaan logam, batu, kayu, kain, plastik, kertas, kaca dan bahan lainnya.

2. Pengukiran laser: Berbeda dengan penandaan laser, pengukiran laser adalah proses yang memerlukan daya laser yang relatif lebih besar. Dalam proses ini, sinar laser melelehkan dan menguapkan material untuk menciptakan celah sesuai bentuk yang diinginkan. Biasanya, selama pengukiran laser, penghilangan material disertai dengan penggelapan permukaan, sehingga menghasilkan ukiran yang terlihat dengan tanda kontras tinggi. Teknik ini dapat digunakan pada material seperti plastik, baja, kaca, kayu, dan bahkan kulit, dan merupakan pilihan paling umum bagi mereka yang menginginkan sentuhan industrial saat menggeser jari di atas area ukiran.

C. Perawatan permukaan laser
Aplikasi inovatif peralatan laser dalam perawatan permukaan laser terutama mencakup pendinginan laser dan pelapisan laser.
1. Pendinginan laser: Ini adalah teknologi yang menggunakan laser berenergi tinggi sebagai sumber panas untuk memanaskan dan mendinginkan permukaan logam dengan cepat, sehingga menyelesaikan proses pendinginan secara instan. Teknologi ini dapat memperoleh struktur martensit ultra-halus dengan kekerasan tinggi, meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan logam, serta membentuk tegangan tekan pada permukaan untuk meningkatkan ketahanan lelah. Dibandingkan dengan metode pendinginan tradisional, pendinginan laser tidak hanya dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus bagian logam, tetapi juga meningkatkan ketahanan lelah dan memperpanjang masa pakainya. Selain itu, masukan panas selama pendinginan laser kecil, zona yang terkena panas pada bahan dasar kecil, dan tidak mudah menyebabkan deformasi bahan dasar, sehingga bermanfaat untuk menjaga keakuratan dan stabilitas dimensi benda kerja. .

2. Pelapisan laser: Ini adalah teknologi perawatan permukaan yang menggunakan sinar laser berenergi tinggi untuk melelehkan bahan pelapis ke permukaan substrat untuk membentuk lapisan paduan dengan sifat khusus. Teknologi ini dapat meningkatkan ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan panas, ketahanan oksidasi, dan sifat-sifat lain pada permukaan substrat, sehingga meningkatkan masa pakai dan keandalan produk. Dibandingkan dengan metode perawatan permukaan tradisional seperti pelapisan listrik dan penyemprotan, pelapisan laser memiliki keunggulan proses yang sederhana, efisiensi tinggi, dan perlindungan lingkungan.

D. Pemrosesan mikro-nano laser
Aplikasi inovatif peralatan laser dalam pemrosesan laser mikro-nano sangat luas dan mencakup banyak bidang. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, teknologi pemrosesan mikro-nano laser terus dioptimalkan untuk secara bertahap memenuhi kebutuhan manufaktur presisi di berbagai bidang.
1. Industri dirgantara: Pemrosesan mikro-nano laser banyak digunakan dalam pembuatan injektor mesin aero, lubang film udara bilah turbin, dll. Tren ringan pesawat masa depan akan mendorong penerapan material komposit yang diperkuat serat dan selanjutnya mendorong pengembangan teknologi pemrosesan mikro-nano.
2. Pemrosesan bahan rapuh: Dalam industri terkait 3C dan 5G, kekerasan dan kerapuhan bahan seperti kaca dan keramik semakin meningkat, dan metode pemrosesan tradisional tidak lagi dapat memenuhi permintaan. Dengan keunggulan efisiensi dan presisi tinggi, pemrosesan mikro-nano laser telah menjadi pilihan pertama untuk menggantikan metode pemrosesan tradisional. Ia dapat mewujudkan semua proses pemrosesan laser seperti pemotongan laser, pengeboran, pengelasan, penandaan, struktur mikro-nano, dan pelepasan.
3. Pemrosesan bahan yang fleksibel: Untuk bahan yang fleksibel, pemrosesan mikro-nano laser skala besar dan presisi tinggi telah menjadi alat yang sangat diperlukan, yang dapat mewujudkan semua proses pemrosesan laser seperti pemotongan, pengeboran, pengelupasan, penandaan, anil, dan pelepasan laser.
4. Industri elektronik: Kelompok penelitian Peneliti Yang Liang di Institut Studi Lanjutan Suzhou di Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok telah mengembangkan metode baru untuk pembuatan mikro-nano laser semikonduktor oksida logam, mencapai pencetakan laser struktur semikonduktor ZnO dengan sub -presisi mikron, dan menggabungkannya dengan Kombinasi pencetakan laser logam telah memverifikasi untuk pertama kalinya penulisan langsung laser terintegrasi pada komponen dan sirkuit mikroelektronik seperti dioda, transistor, memristor, dan sirkuit enkripsi, sehingga memperluas skenario penerapan mikro- pengolahan nano ke bidang mikroelektronika.
5. Industri panel tampilan: Permintaan akan layar penuh, layar beresolusi tinggi 8k, layar melengkung dan lipat semakin meningkat dari hari ke hari, dan panel berkembang menuju tampilan dengan kepadatan tinggi dan bahan fleksibel, yang telah membawa permintaan pasar yang besar akan laser pemrosesan mikro-nano. Teknologi ini telah terbukti di pasar dalam pemotongan layar fleksibel OLED dan perbaikan laser.

E. Pencetakan laser 3D
Penerapan inovatif peralatan laser dalam pencetakan laser 3D sangat luas dan telah mencapai hasil luar biasa di banyak bidang.
1. Teknologi pelapisan laser: Ini adalah metode manufaktur yang melelehkan dan menyimpan material lapis demi lapis, yang dapat mewujudkan pembuatan objek tiga dimensi berbentuk kompleks. Kepala cetak mengekstrusi filamen, menyinternya dengan laser sambil mengekstrusi filamen, dan menyimpannya pada platform komponen; atau kepala cetak mengeluarkan tetesan, yang mengandung partikel logam halus, dan menyinternya dengan laser sambil mengekstrusi tetesan tersebut. Komponen-komponen tersebut ditumpuk dan dibentuk pada platform. Teknologi ini memiliki aplikasi luas dalam industri manufaktur, kesehatan, dirgantara, dan bidang lainnya.
2. Mempopulerkan penerapan laser dalam negeri: Dalam beberapa tahun terakhir, kualitas laser dalam negeri telah meningkat secara signifikan. Misalnya, printer 3D logam berukuran kecil seperti mesin dokter gigi telah digantikan oleh printer dalam negeri, dan harga peralatan secara keseluruhan juga turun secara signifikan.
3. Pengembangan laser serat khusus: Laser Raycus Wuhan telah meluncurkan berbagai laser serat khusus untuk pencetakan 3D, mengoptimalkan sistem pemantauan daya, secara efektif menekan mode tingkat tinggi, dan mencapai keluaran laser berkualitas sangat stabil dan sinar tinggi sekaligus memiliki struktur yang lebih kompak.
4. Terobosan dalam teknologi pencetakan nano 3D: Tim peneliti Profesor Sun Hongbo dan Profesor Madya Lin Linhan dari Departemen Instrumen Presisi Universitas Tsinghua mengusulkan teknologi pencetakan 3D laser nanopartikel baru, yang menggunakan prinsip dan mekanisme pencetakan baru untuk menghasilkan teknologi pencetakan nano 3D lebih Banyak sifat magis. Teknologi ini diharapkan dapat meningkatkan resolusi tampilan VR dan memberikan kemungkinan baru bagi perkembangan teknologi virtual reality.

Kontak informasi:

Jika Anda punya ide, jangan ragu untuk berbicara dengan kami. Tidak peduli di mana pelanggan kami berada dan apa kebutuhan kami, kami akan mengikuti tujuan kami untuk menyediakan pelanggan kami dengan kualitas tinggi, harga murah, dan layanan terbaik.