ما هو اختراق اللحام بالليزر عالي الطاقة؟

تشمل الأنواع الشائعة من الليزر الصناعي ليزر الحالة الصلبة، وليزر ثاني أكسيد الكربون، وليزر الألياف. مع الاختراق المستمر لتكنولوجيا الليزر، يتم تحسين الطاقة باستمرار، وأصبح مجال تطبيق الليزر أكثر اتساعًا، وأصبح تقسيم استخدام الليزر واضحًا.

إن ليزر الحالة الصلبة YAG الأصلي المستخدم في اللحام بالطاقة الصغيرة والمتوسطة مناسب أيضًا لليزر الليفي. إن ليزر ثاني أكسيد الكربون ذو التدفق المحوري الأصلي، وهو جيد في قطع المعادن ذات الطاقة المتوسطة والعالية، مناسب أيضًا لليزر الليفي. يعتبر ليزر أشباه الموصلات مناسبًا للحام عالي الطاقة، لأن ليزر الألياف يستخدم اللحام المتأرجح الإضافي للتغلب على الصعوبات، والذي يمكن تطبيقه أيضًا. تشكل ليزرات الألياف تحديات مماثلة لأنواع الليزر الأخرى في مجال المعالجة الدقيقة بالليزر.

تحظى ألياف الليزر بشعبية كبيرة بسبب قابليتها للتطبيق العالية وتكلفتها المنخفضة. يعمل مصنعو الليزر أيضًا على زيادة طاقة المنتج باستمرار، من 10,000 واط، 20,000 واط إلى 40,000 واط. منذ وقت ليس ببعيد، أعلنت شركة Chuangxin Laser عن إطلاق 50,000 واط من أجهزة ليزر الألياف التجارية. حتى الآن، لا يزال التطبيق الأكثر نضجًا لليزر الألياف هو القطع بالليزر، وبشكل أكثر دقة، القطع الأمامي للمعادن. يمكن القول أن اللحام بالليزر لم يتم استكشافه بالكامل. يمكن استخدام تطبيق اللحام بدءًا من معالجة المكونات الأمامية وحتى تشكيل المنتجات الخلفية. من الناحية النظرية، السوق أوسع، لأن تكنولوجيا المعالجة الخاصة بها لها متطلبات فنية معينة، ويجب أن تكون مدفوعة باحتياجات المعالجة الدقيقة، وغالبًا ما تكون معدات لحام بالليزر مخصصة. إذن، ما هو التطور المحتمل للحام بالليزر عالي الطاقة في المستقبل؟

في الوقت الحاضر، عندما يتعلق الأمر بالطاقة الجديدة، يفكر الكثير من الناس في مركبات وبطاريات الطاقة الجديدة. بالمعنى الدقيق للكلمة، الطاقة الجديدة هي طاقة نظيفة، بما في ذلك طاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة الشمسية والطاقة النووية وما إلى ذلك، والاستخدام النهائي للكهرباء ومعدات التخزين والبطاريات، والتي يمكن اعتبارها منتجات طاقة جديدة.

وتولي الصين أهمية كبيرة لتطوير طاقة الرياح. في الأصل، مع التطور الغربي للشمال الغربي الكبير باعتباره المنطقة الرئيسية، تبين لاحقًا أن استخدام السوق والتركيز السكاني في المناطق الساحلية الشرقية والجنوبية، لذلك في السنوات الأخيرة، تحول تطوير طاقة الرياح إلى المناطق الساحلية مدن. وتخطط قوانغدونغ لاستثمار ما يقرب من تريليون دولار في مزارع الرياح الساحلية على مدى السنوات العشرين المقبلة. تعد شفرات طاحونة الهواء والدوارات والقواعد والمولدات وبراميل البرج وما إلى ذلك هي المكونات الرئيسية لمعدات طاقة الرياح وبراميل البرج والقواعد وغيرها من المكونات المعدنية الكبيرة التي تحتاج إلى الكثير من اللحام عالي الطاقة. يمكن تطبيق سماكة تزيد عن 20 مم أو حتى 50 مم على 10,{6}} واط من اللحام بالليزر، وحتى 40,000 واط من اللحام بالليزر مطلوبة. في الوقت الحاضر، كانت هناك محاولات لاستخدام 32,000 واط من الليزر لمعالجة معدات طاقة الرياح.

الطاقة المائية هي في المقام الأول محطة الطاقة الكهرومائية. تُستخدم المضخات والتوربينات والمحركات وإصلاح الشفرات وما إلى ذلك بشكل شائع في اللحام بالليزر عالي الطاقة، وهي قابلة للتطبيق بشكل عام على أشعة الليزر التي تزيد عن 4 كيلو وات. من بينها، يعد تطبيق اللحام بالليزر للمضخة هو الأكثر نضجًا، وقد تطور اللحام بالليزر على مستوى كيلووات للمضخات الصغيرة إلى اللحام بالليزر بقدرة 10،000-وات للمضخات الكبيرة، ومساحة التطبيق واسعة. تحتوي محطات الطاقة النووية على المزيد من خطوط الأنابيب، وصهاريج التخزين الكبيرة، والأجزاء الداخلية للمفاعلات، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في اللحام بالليزر عالي الطاقة. نظرًا لخطر الإشعاع الناجم عن المواد المشعة، فإن سلامة الطاقة النووية هي الأكثر أهمية، وبالتالي فإن الجدران المعدنية مثل الأنابيب وصهاريج التخزين تكون سميكة نسبيًا، مما يتطلب لحامًا بقدرة أعلى، وهو ما يمكن تحقيقه باستخدام أكثر من 10 كيلو وات من الليزر.

باعتبارها سلعًا استهلاكية ضخمة، تدخل السيارات إلى آلاف الأسر، ويعكس مدى اعتمادها للتكنولوجيا الجديدة أيضًا جودة السيارات إلى حد ما. تشمل تطبيقات الليزر في السيارات لحام هيكل الجسم، ومعالجة الليزر الداخلي للسيارات، ولحام بطاريات السيارات بالطاقة. اللحام بالليزر التقليدي لجسم سيارة الوقود له تطبيق اختراق معين في الصين، والاستخدام الحالي لمعالجة الليزر في خط إنتاج السيارات الكهربائية لا يزال أقل. ستعمل المعالجة بالليزر في الإطار والجزء الداخلي للسيارة على تكرار عملية مركبات الوقود، وزيادة استخدام الليزر تدريجيًا في المستقبل. ومن المتوقع أن يتجاوز إنتاج ومبيعات السيارات الكهربائية المحلية 3 ملايين سيارة في عام 2022، وهي مسألة وقت فقط قبل أن يدخل الليزر خط إنتاج السيارات الكهربائية في المستقبل. يستخدم جسم اللحام بالليزر بشكل عام حزم 4KW، 6KW وما فوق، مما يجلب متطلبات جديدة إلى اللحام بالليزر الأوتوماتيكي عالي الطاقة.

المعالجة بالليزر لبطاريات الطاقة هي محور وصعوبة تكنولوجيا مركبات الطاقة الجديدة في الوقت الحاضر. يشمل اللحام بالليزر بشكل أساسي لحام العروة الكهربائية (بما في ذلك اللحام المسبق)، واللحام النقطي لحزام القطب الكهربائي، واللحام المسبق للبطارية في الغلاف، ولحام الختم العلوي للغلاف، ولحام ختم منفذ الحقن السائل، ولحام لوحة توصيل وحدة البطارية، وصمام مقاوم للانفجار. اللحام على لوحة الغطاء خلف الوحدة.

تعد بطارية الطاقة واحدة من أهم نقاط النمو الجديدة لشركات معدات الليزر في السنوات الأخيرة. في الواقع، إنها تجلب أيضًا أكثر من 5 مليارات يوان سنويًا من معدات الليزر الخاصة الآلية ذات الطاقة المتوسطة والعالية. تتطلب معالجة بطاريات الطاقة عمومًا أكثر من 2 كيلو وات من الطاقة المتوسطة، خاصة أن حزمة سبائك الألومنيوم في غلاف البطارية قد تستخدم أيضًا طاقة أعلى، وسيستمر الطلب في الزيادة.

هذا العام، كان الطلب على العديد من صناعات المعالجة بالليزر التقليدية ضعيفًا بعض الشيء، لكن تصنيع السفن يمثل نقطة مضيئة، مدفوعًا بزيادة الطلب على الشحن الدولي، وارتفاع طلبيات السفن. صناعة بناء السفن في الصين ضخمة وتحتل المرتبة الأولى في العالم. احتياجات معالجة القطع واللحام للوحة الفولاذية للسفينة كبيرة، واللوحة السميكة التي يزيد سمكها عن 10 مم واللوحة السميكة للغاية التي تبلغ 30 مم مطلوبة للسفن الكبيرة. في الوقت الحاضر، تم تطبيق اللحام بالليزر في داليان وشانغهاي ووهان وأحواض بناء السفن الأخرى، مع اللحام المركب بالليزر عالي الطاقة باعتباره التطبيق الرئيسي.

في منتصف أغسطس، بدأ رسميًا بناء ثاني سفينة سياحية محلية كبيرة H1509 في شركة Shanghai Waigaoqiao لبناء السفن المحدودة، الشركة الحكومية الصينية لبناء السفن. قامت شركة Waigaoqiao لبناء السفن ببناء أول ورشة إنتاج ذكية مخصصة للسفن السياحية في الصين، وقدمت معدات خط التجميع T-BEAM وثمانية روبوتات لحام، واعتمدت بشكل مبتكر القطع بالليزر واللحام المركب بالليزر وغيرها من التقنيات. قبل عامين، أنشأت شركة China Merchants Steamship مركزًا لمعالجة الليزر لسفن الرحلات البحرية الكبيرة في نانتونغ هايمن. يمكن ملاحظة أن تطبيق اللحام بالليزر عالي الطاقة في صناعة بناء السفن سيحدث فرقًا كبيرًا، وهو أحد ساحات القتال المهمة لأشعة الليزر بقدرة 10,000-وات.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. هي مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير وتصنيع وبيع آلة الكسوة بالليزر الأوتوماتيكية وآلة الكسوة بالليزر عالية السرعة وآلة التبريد بالليزر وآلة اللحام بالليزر ومعدات الطباعة بالليزر ثلاثية الأبعاد. منتجاتنا فعالة من حيث التكلفة وتباع محليًا وخارجيًا. إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا، فيرجى الاتصال بنا على bob@gshenglaser.com.