Drei Hauptanwendungsbereiche der Lasertechnologie in China

Lasermarkierungstechnologie, Laserschneidtechnologie und Laserschweißtechnologie sind drei Hauptanwendungsbereiche der Lasertechnologie in China

Laserbeschriftungstechnologie

Die Laserbeschriftungstechnik ist eines der größten Anwendungsgebiete der Laserbearbeitung. Die Lasermarkierung ist eine Markierungsmethode, bei der ein Laser mit hoher Energiedichte verwendet wird, um das Werkstück lokal zu bestrahlen, das Oberflächenmaterial zu verdampfen oder eine chemische Reaktion der Farbänderung zu erzeugen und so eine dauerhafte Markierung zu hinterlassen. Die Lasermarkierung kann alle Arten von Zeichen, Symbolen und Mustern drucken, und die Größe der Zeichen variiert von Millimeter bis Mikrometer, was für die Fälschungssicherheit von Produkten von besonderer Bedeutung ist. Der fokussierte ultrafeine Laserstrahl ist wie ein Messer, das das Oberflächenmaterial des Objekts Punkt für Punkt abtragen kann. Seine Fortschrittlichkeit liegt in der berührungslosen Verarbeitung im Markierungsprozess, der keine mechanische Extrusion oder mechanische Belastung erzeugt und somit das verarbeitete Objekt nicht beschädigt. Aufgrund der geringen Größe, der kleinen Wärmeeinflusszone und der feinen Bearbeitung des fokussierten Lasers können einige Prozesse abgeschlossen werden, die mit herkömmlichen Methoden nicht realisierbar sind.

Das bei der Laserbearbeitung verwendete „Werkzeug“ ist ein Fokusfleck, der keine zusätzlichen Geräte und Materialien erfordert. Solange der Laser normal arbeiten kann, kann er lange Zeit kontinuierlich bearbeitet werden. Die Laserbearbeitungsgeschwindigkeit ist schnell und die Kosten sind niedrig. Die Laserbearbeitung wird automatisch vom Computer gesteuert, und es ist kein manuelles Eingreifen in den Produktionsprozess erforderlich.

Welche Art von Informationen der Laser markieren kann, hängt nur mit dem Designinhalt im Computer zusammen. Solange das im Computer entworfene Zeichnungsmarkierungssystem identifiziert werden kann, kann die Markierungsmaschine die Designinformationen genau auf dem geeigneten Träger wiederherstellen. Die Funktion der Software bestimmt also tatsächlich weitgehend die Funktion des Systems.

Technologie des Laserschneidens

Die Laserschneidtechnologie wird häufig bei der Verarbeitung von metallischen und nichtmetallischen Materialien eingesetzt, wodurch die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt, die Bearbeitungskosten gesenkt und die Qualität des Werkstücks verbessert werden können. Der moderne Laser ist in der Vorstellung der Menschen zum „scharfen Schwert“ geworden, um „Eisen wie Schlamm zu schneiden“. Nehmen Sie als Beispiel die CO2-Laserschneidmaschine unseres Unternehmens. Das gesamte System besteht aus einem Steuerungssystem, einem Bewegungssystem, einem optischen System, einem Wasserkühlsystem, einem Rauchabzugs- und Luftgebläseschutzsystem usw. Der fortschrittlichste numerische Steuerungsmodus wird übernommen um mehrachsige Verbindungen und lasergeschwindigkeitsunabhängiges Energiestoßschneiden zu realisieren. Gleichzeitig werden DXP, PLT, CNC und andere Grafikformate unterstützt, um die Fähigkeit zum Rendern und Verarbeiten von Schnittstellengrafiken zu verbessern. Der importierte Servomotor und die Führungsschienenstruktur des Getriebes mit überlegener Leistung werden übernommen, um eine gute Bewegungsgenauigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu erreichen.

Das Laserschneiden wird durch Anwendung von Energie mit hoher Leistungsdichte realisiert, die durch Laserfokussierung erzeugt wird. Unter der Steuerung des Computers entlädt sich der Laser durch einen Puls und gibt so einen kontrollierten, sich wiederholenden Hochfrequenz-Pulslaser aus, der einen Strahl mit einer bestimmten Frequenz und einer bestimmten Pulsbreite bildet. Der gepulste Laserstrahl wird durch den Strahlengang übertragen und reflektiert und auf der Oberfläche des bearbeiteten Objekts fokussiert, um einen winzigen Lichtpunkt mit hoher Energiedichte zu bilden. Der Brennpunkt befindet sich in der Nähe der bearbeiteten Oberfläche, und das bearbeitete Material wird bei einer sofortigen hohen Temperatur geschmolzen oder verdampft. Jeder hochenergetische Laserpuls spritzt sofort ein kleines Loch auf die Oberfläche des Objekts. Unter der Steuerung des Computers bewegen sich der Laserbearbeitungskopf und das bearbeitete Material entsprechend der vorgezeichneten Figur kontinuierlich relativ zueinander, um das Objekt zu bearbeiten. Die gewünschte Form. Während des Schneidens wird der Gasstrom koaxial zum Strahl aus dem Schneidkopf gesprüht und das geschmolzene oder verdampfte Material wird von der Unterseite des Schnitts ausgeblasen (Hinweis: Wenn das geblasene Gas mit dem zu schneidenden Material reagiert, wird die Reaktion zusätzliche für das Schneiden erforderliche Energie bereitzustellen. Der Gasstrom hat auch die Funktion, die Schneidfläche zu kühlen, den Wärmeeinflussbereich zu reduzieren und sicherzustellen, dass die Fokuslinse nicht verschmutzt wird). Im Vergleich zu herkömmlichen Plattenbearbeitungsverfahren zeichnet sich das Laserschneiden durch eine hohe Schnittqualität (schmale Schnittbreite, kleine Wärmeeinflusszone, glatter Schnitt), eine schnelle Schnittgeschwindigkeit, eine hohe Flexibilität (kann jede Form nach Belieben schneiden), eine große Auswahl an Materialien, usw. Anpassungsfähigkeit und andere Vorteile.

Laserschweißtechnik

Das Laserschweißen ist einer der wichtigsten Aspekte bei der Anwendung der Lasermaterialbearbeitungstechnologie. Der Schweißprozess ist vom Wärmeleitungstyp, dh die Oberfläche des Werkstücks wird durch Laserstrahlung erwärmt und die Oberflächenwärme wird durch Wärmeübertragung zur internen Diffusion geleitet. Durch Steuerung der Breite, Energie, Spitzenleistung und Wiederholfrequenz des Laserpulses wird das Werkstück geschmolzen, um ein spezifisches Schmelzbad zu bilden. Aufgrund seiner einzigartigen Vorteile wurde es erfolgreich beim Schweißen von Kleinteilen eingesetzt. Das Aufkommen von Hochleistungs-CO2- und Hochleistungs-YAG-Lasern hat ein neues Feld des Laserschweißens erschlossen. Das Tiefschweißen auf Basis des Schlüssellocheffekts wurde realisiert und findet zunehmend breite Anwendung in Maschinenbau-, Automobil-, Stahl- und anderen Industriebereichen.

Im Vergleich zu anderen Schweißtechnologien sind die Hauptvorteile des Laserschweißens: hohe Geschwindigkeit, große Tiefe und geringe Verformung. Es kann bei normaler Temperatur oder unter besonderen Bedingungen geschweißt werden, und die Installation der Schweißausrüstung ist einfach. Wenn beispielsweise ein Laser ein elektromagnetisches Feld durchläuft, wird der Strahl nicht abgelenkt. Der Laser kann in Luft und einigen Gasumgebungen geschweißt werden und kann durch Glas oder Materialien geschweißt werden, die für den Strahl transparent sind. Nach der Laserfokussierung ist die Leistungsdichte hoch. Beim Schweißen von Hochleistungsgeräten kann das Seitenverhältnis 5:1 und das Maximum 10:1 erreichen. Es kann feuerfeste Materialien wie Titan und Quarz sowie heterogene Materialien mit guter Wirkung schweißen. Beispielsweise haben Kupfer und Tantal, zwei Werkstoffe mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften, eine Qualifizierungsquote von nahezu 100 %. Auch Mikroschweißen ist möglich. Nachdem der Laserstrahl fokussiert ist, kann ein sehr kleiner Fleck erhalten und genau positioniert werden. Es kann für die Montage und das Schweißen von Kleinteilen in der automatischen Großserienfertigung wie z. B. Leitungen für integrierte Schaltkreise, Uhrenspiralen, Bildröhren-Elektronenkanonen usw. verwendet werden Wärmeeinflusszone und keine Verschmutzung der Schweißstelle, was die Schweißqualität erheblich verbessert. Es kann Teile schweißen, die schwer zu kontaktieren sind, und ein berührungsloses Langstreckenschweißen realisieren, das eine große Flexibilität bietet. Die Anwendung der Lichtwellenleiter-Übertragungstechnologie in der YAG-Lasertechnologie hat dazu geführt, dass die Laserschweißtechnologie weiter verbreitet und angewendet wird. Der Laserstrahl lässt sich einfach zeitlich und räumlich aufteilen und gleichzeitig und an mehreren Stationen verarbeiten, was die Voraussetzungen für genaueres Schweißen schafft.