Die Laserbearbeitungstechnologie ist eine Bearbeitungstechnologie, die die Eigenschaften der Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Material zum Schneiden, Schweißen, Oberflächenbehandeln, Bohren und Mikrobearbeiten von Materialien (einschließlich Metall und Nichtmetall) nutzt. Die Laserbearbeitungstechnologie ist eine umfassende Technologie, die Licht, Maschinen, Elektrizität, Materialien, Erkennung und andere Disziplinen umfasst. Sein Forschungsumfang kann im Allgemeinen unterteilt werden in:
ï¼1ï¼Laserbearbeitungssystem. Einschließlich Laser, Lichtleitersystem, Bearbeitungsmaschine, Steuerungssystem und Erkennungssystem.
ï¼2ï¼Laserbearbeitungstechnologie. Einschließlich Schneiden, Schweißen, Oberflächenbehandlung, Stanzen, Markieren, Ritzen, Feinjustieren und andere Verarbeitungsprozesse
2ã Aktuelle Lage und Entwicklungstendenz im In- und Ausland
Als Hauptsymbol der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie im 20. Jahrhundert und als eine der Säulen der optoelektronischen Technologie in der modernen Informationsgesellschaft wird die Entwicklung der Lasertechnologie und der Laserindustrie von den fortgeschrittenen Ländern der Welt hoch geschätzt.
Die Laserbearbeitung ist das größte Projekt in der Laseranwendung im Ausland, und es ist auch ein wichtiges Mittel, um traditionelle Industrien umzuwandeln, hauptsächlich einschließlich kW bis 10 kW CO2-Laser und 100 W bis kW YAG-Laser, um Schneiden, Schweißen, Bohren, Ritzen und Wärmebehandeln von verschiedenen zu erreichen Materialien. Gemäß der letzten Lasermarktanalyse und -prognose von 1997 bis 1998 erreichte der Gesamtumsatz des Lasermarktes in der Welt 1997 3,22 Milliarden US-Dollar, eine Steigerung von 14 % gegenüber 1996, einschließlich 829 Millionen US-Dollar für die Materialbearbeitung, 300 Millionen US-Dollar US-Dollar für medizinische Anwendungen und 150 Millionen US-Dollar für Forschungsbereiche. Der Gesamtumsatz soll 1998 um 19 % auf 3,82 Milliarden US-Dollar steigen. Darunter soll die erste Materialbearbeitung 1 Milliarde US-Dollar überschreiten, und der medizinische Laser ist die zweitgrößte Anwendung im Ausland.
Im Anwendungsbereich der Laserbearbeitung ist der CO2-Laser mit 70 % bzw. 20 % beim Schneiden und Schweißen am weitesten verbreitet, während die Oberflächenbehandlung weniger als 10 % ausmacht. Der YAG-Laser wird hauptsächlich zum Schweißen, Markieren (50 %) und Schneiden (15 %) verwendet. CO2-Laser machen 70-80 % in den Vereinigten Staaten und Europa aus. In China werden 10 % der Laserbearbeitung vom Schneiden dominiert, von denen mehr als 98 % CO2-Laser mit einer Leistung im Bereich von 1,5 kW bis 2 kW sind, während etwa 15 % hauptsächlich wärmebehandelt werden. Die meisten davon sind laserbehandelte Zylinderlaufbuchsen von Automotoren. Diese Technologie hat einen hohen wirtschaftlichen und sozialen Nutzen und daher eine große Marktaussicht.
In der Automobilindustrie spielt die Laserbearbeitungstechnologie ihre fortschrittlichen, schnellen und flexiblen Bearbeitungseigenschaften voll aus. Beispielsweise werden 3D-Laserschneidmaschinen häufig in der Automobilprototypen- und Kleinserienfertigung eingesetzt, wodurch nicht nur die Musterplatte und die Werkzeugausrüstung eingespart, sondern auch der Produktionsvorbereitungszyklus erheblich verkürzt wird. Laserstrahl bohrt kleine Löcher in Materialien mit hoher Härte und komplexe und gekrümmte Oberflächen mit hoher Geschwindigkeit und ohne Beschädigung. Das Laserschweißen hat sich in der Automobilindustrie zu einem Standardprozess entwickelt. Toyota of Japan hat Laser zum Schweißen von Karosserieteilen, zum Schweißen von Metallplatten mit unterschiedlichen Dicken und Oberflächen und zum anschließenden Stanzen verwendet. Obwohl die Laserwärmebehandlung im Ausland nicht so verbreitet ist wie das Schweißen und Schneiden, wird sie in der Automobilindustrie immer noch häufig eingesetzt, z. B. bei der Wärmebehandlung von Zylinderlaufbuchsen, Kurbelwellen, Kolbenringen, Kommutatoren, Getrieben und anderen Teilen. In entwickelten Ländern werden Laserbearbeitungstechnologie, computergestützte numerische Steuerungstechnologie und flexible Fertigungstechnologie kombiniert, um die Laser-Rapid-Prototyping-Technologie abzuleiten. Diese Technologie kann nicht nur schnell Modelle herstellen, sondern auch Metallformen direkt aus ungeschmolzenem Metallpulver herstellen.
Derzeit wird das Laserbohren hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilherstellung, der elektronischen Instrumentenindustrie, der chemischen Industrie und anderen Industrien im Ausland eingesetzt. Die rasante Entwicklung des Laserbohrens spiegelt sich vor allem darin wider, dass die durchschnittliche Ausgangsleistung von YAG-Lasern zum Bohren von 400 W vor fünf Jahren auf 800 W auf 1000 W gestiegen ist. Die Spitzenleistung des Bohrens beträgt bis zu 30 ~ 50 kW, die Impulsbreite zum Bohren wird immer schmaler, die Wiederholungsfrequenz wird immer höher und die Verbesserung der Laserausgangsparameter hat die Bohrqualität und die Bohrgeschwindigkeit erheblich verbessert , und erweiterte den Anwendungsbereich des Bohrens. Gegenwärtig liegt die relativ ausgereifte Anwendung des Laserbohrens in China in der Herstellung von Drahtziehwerkzeugen aus künstlichen Diamanten und Naturdiamanten sowie in der Herstellung von Edelsteinlagern für Uhren.
XT-GP2560
Aktuell lassen sich die Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte der Laserbearbeitungstechnik wie folgt zusammenfassen:
Die Forschung an der neuen Generation von Industrielasern befindet sich derzeit in der technologischen Erneuerungsphase, die durch die Entwicklung und Anwendung von diodengepumpten Festkörperlasern gekennzeichnet ist;
Die feine Laserbearbeitung, in der Statistik der Laserbearbeitungsanwendung, machte die Mikrobearbeitung 1996 nur 6% aus, verdoppelte sich 1997 auf 12% und stieg 1998 auf 19%;
Intelligentes Bearbeitungssystem, Systemintegration ist nicht nur die Bearbeitung selbst, sondern auch mit Echtzeit-Erkennung und Feedback-Verarbeitung. Mit der Einrichtung des Expertensystems ist das intelligente Bearbeitungssystem zu einem unvermeidlichen Entwicklungstrend geworden.
Nach mehr als 30 Jahren Entwicklung in China hat die Lasertechnologie Tausende von wissenschaftlichen und technologischen Errungenschaften hervorgebracht, von denen viele in der Produktionspraxis eingesetzt wurden. Die Leistung von Laserbearbeitungsgeräten wächst jedes Jahr um durchschnittlich 20%, löst viele Probleme für die technische Transformation traditioneller Industrien und verbessert die Produktqualität. Qualität, Funktion und Preis von Lasermarkiermaschinen und Laserschweißmaschinen entsprechen dem Strom Binnenmarktnachfrage mit einem Marktanteil von mehr als 90 %. In den 1980er Jahren spielten YAG-Laser beim Schweißen, Schneiden, Bohren und Markieren eine immer wichtigere Rolle. Es wird allgemein angenommen, dass das YAG-Laserschneiden eine gute Schnittqualität und eine hohe Schnittgenauigkeit erreichen kann, aber die Schnittgeschwindigkeit ist begrenzt. Mit der Verbesserung der Ausgangsleistung und Strahlqualität des YAG-Lasers wurde der Durchbruch geschafft. YAG-Laser haben begonnen, in den Markt für CO2-Laserschneiden der kW-Klasse einzutreten. Der YAG-Laser eignet sich besonders zum Schweißen von Mikrogeräten, die keine thermische Verformung und Schweißverschmutzung zulassen, wie z. B. Kaliumbatterien, Herzschrittmacher, versiegelte Relais usw. Das YAG-Laserbohren hat sich zur größten Laserbearbeitungsanwendung entwickelt.
XT-H2560T220
Hauptproblemeï¼
Die Fähigkeit, wissenschaftliche Forschungsleistungen in Gebrauchsgegenstände umzuwandeln, ist gering, und viele Errungenschaften mit Marktaussichten verbleiben im Prototypenstadium des Labors.
Die Kernkomponente des Laserbearbeitungssystems, der Laser, weist wenige Varianten, rückständige Technologie und geringe Zuverlässigkeit auf. Im Ausland wurden nicht nur diodengepumpte All-Il-Festkörperlaser im Produktionsprozess verwendet, sondern auch Diodenlaser verwendet. In China stehen alle diodengepumpten Festkörperlaser noch am Anfang der Forschung und Entwicklung.
Es gibt wenig Forschung zur Bearbeitungstechnologie, insbesondere zur Feinbearbeitungstechnologie, und es gibt wenig Forschung zur Bearbeitung von Ultraviolettlasern.
Die Zuverlässigkeit, Sicherheit, Wartbarkeit und Anpassung von Laserbearbeitungsgeräten sind schlecht, und es ist schwierig, die Anforderungen der industriellen Produktion zu erfüllen.
3ãZiele und Hauptforschungsinhalte des zehnten Fünfjahresplans
1. Ziele
Die Hauptaufgabe des zehnten Fünfjahresplans besteht darin, die Entwicklung der Laserbearbeitungsindustrie zu fördern, eine durchschnittliche Wachstumsrate von 20 % des jährlichen Produktionswerts von Lasern aufrechtzuerhalten und einen jährlichen Produktionswert von mehr als 20 Milliarden Yuan zu erreichen; Popularisierung und Popularisierung der Verarbeitungstechnologie in der industriellen Produktion und Anwendung, Konzentration auf die Durchführung von Demonstrationsprojekten zur Transformation der Lasertechnologie in traditionellen Industrien wie Elektronik, Automobil, Stahl, Erdöl, Schiffbau, Luftfahrt und Bereitstellung neuer Lasergeräte und -instrumente für sechs Hightech-Unternehmen Bereichen wie Information, Materialien, Biologie, Energie, Weltraum und Ozean
Als hochwertiger Lieferant von Industrieanlagen zum Laserschneiden ist Jinan XTlaser Laser seit 18 Jahren in der Branche stark engagiert. Das Unternehmen engagiert sich in Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und umfassenden Prozessdienstleistungen für industrielle Lasergeräte wie Laserschneidmaschinen, Markierungsmaschinen, Schweißmaschinen, Reinigungsmaschinen und unterstützende Automatisierungssysteme. Es ist ein professioneller Anbieter von industriellen Laseranwendungslösungen.
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