יישומים חדשניים של ציוד לייזר בתעשיית הייצור

היישום החדשני שלציוד לייזרבענף הייצור בא לידי ביטוי בעיקר באופטימיזציה ושיפור של שיטות ייצור מסורתיות, כגון שיפור דיוק, יעילות וגמישות. באמצעות חיתוך לייזר, ריתוך, סימון, חריטה וטכנולוגיות נוספות, ניתן להגיע לעיבוד משובח של חומרים שונים כדי לענות על הצרכים של מוצרים איכותיים ומותאמים אישית. במקביל, ציוד הלייזר מקדם גם מחקר ופיתוח ויישום של חומרים חדשים ותהליכים חדשים, מה שמעניק תנופה חזקה לפיתוח בר-קיימא של תעשיית הייצור.

ציוד לייזר נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הייצור ומתחדש כל הזמן. הנה כמה דוגמאות ליישומים חדשניים:
1. חיתוך בלייזר: חיתוך בלייזר הוא שיטת עיבוד המשתמשת בקרני לייזר בצפיפות הספק גבוהה לחיתוך חומרים. טכנולוגיה זו מדויקת יותר מכל תהליך אחר ולכן מביאה יתרונות רבים להרכבה הבאה. לדוגמה, בתעשיית בניית הספינות, חלקים נחתכו באמצעות פלזמה ולאחר מכן עוצבו על ידי פטיש כדי לעמוד בדרישות דיוק ההרכבה. עם זאת, לאחר התקנת חותך הלייזר, הייצור נעשה שקט בהרבה.
2. ריתוך בלייזר: ציוד ריתוך לייזר אוטומטי נמצא בשימוש נרחב בייצור מוצרים שונים כגון רכבים, מסילות מהירות, ספינות, מטוסים ורקטות. לדוגמה, בייצור רכב, ריתוך לייזר נמצא בשימוש בייצור גוף-לבן מאז שנות ה-80.
3. סימון לייזר: בייצור, סימון לייזר הוא טכנולוגיה המשתמשת בקרני לייזר לסימון מידע רלוונטי על מוצרים.
4. חריטה בלייזר: חריטה בלייזר היא טכנולוגיה המשתמשת בקרן לייזר כדי לגלף גרפיקה או טקסט על פני חומר.
5. עיבוד מיקרו-ננו בלייזר: כשיטת עיבוד ללא מגע, ללייזר יתרונות ייחודיים בעיבוד מיקרו-ננו. זה יכול לשמש לייצור חלקים בגודל קטן במיוחד, וזה חשוב מאוד לייצור של מכשירים מדויקים וציוד אלקטרוני.
6. הדפסת תלת מימד בלייזר: גם להדפסת תלת מימד בלייזר בתחום ייצור המאקרו יש סיכויי פיתוח רחבים. הוא יכול לייצר במהירות ובדייקנות מבנים תלת מימדיים מורכבים.

א חיתוך וריתוך בלייזר
חיתוך וריתוך בלייזר הם שני יישומים חשובים של ציוד לייזר בתעשיית הייצור, לכל אחד מהם יתרונות ויישומים ייחודיים.
1. חיתוך בלייזר: זוהי שיטת עיבוד המשתמשת בקרני לייזר בצפיפות הספק גבוהה לחיתוך חומרים. היתרונות העיקריים כוללים:
- דיוק גבוה: דיוק המיקום מגיע ל-0.05 מ"מ, ודיוק המיקום החוזר הוא 0.02 מ"מ.
- חריץ צר: מכיוון שניתן למקד את קרן הלייזר לכתם קטן מאוד, תוך השגת צפיפות הספק גבוהה מאוד במוקד, החריץ צר מאוד.
- משטח חיתוך חלק: אין כתמים על משטח החיתוך, וחספוס פני השטח של החיתוך נשלט בדרך כלל בתוך Ral2.5.
- מהירות מהירה: מהירות החיתוך יכולה להגיע ל-10 מ'/דקה, ומהירות המיקום המרבית יכולה להגיע ל-70 מ'/דקה, שהיא הרבה יותר מהירה מחיתוך חוט.
- איכות חיתוך טובה: חיתוך ללא מגע, קצה החיתוך מושפע מעט מאוד מחום, בעצם אין עיוות תרמי של חומר העבודה, והצניחה שנוצרת כאשר החומר מנוקב וגזוז נמנעת לחלוטין, ותפר החיתוך בדרך כלל אינו דורש עיבוד משני.
- אין נזק לחומר העבודה: ראש חיתוך הלייזר לא יבוא במגע עם משטח החומר, מה שמבטיח שחומר העבודה לא יישרט. בנוסף, חיתוך לייזר יכול לממש ייצור מדויק, חיתוך גמיש, עיבוד בצורת מיוחד, גיבוש חד פעמי וכו', פתרון בעיות רבות שלא ניתן לפתור בשיטות קונבנציונליות.

2. ריתוך בלייזר: זוהי טכנולוגיה המשתמשת בקרן לייזר כדי לחבר חומרי מתכת יחד. היתרונות העיקריים כוללים:
- מהירות מהירה, עומק גדול ועיוות קטן.
- ניתן לרתך בטמפרטורת החדר או בתנאים מיוחדים, וציוד הריתוך פשוט להתקנה.
- הוא יכול לרתך חומרים עקשנים כמו טיטניום, קוורץ וכו', וגם יכול לרתך חומרים הטרוגניים עם תוצאות טובות.
- לאחר מיקוד הלייזר, צפיפות ההספק גבוהה. בעת ריתוך מכשירים בעלי הספק גבוה, יחס הגובה-רוחב יכול להגיע ל-5:1 ועד 10:1.
- ריתוך מיקרו אפשרי. קרן הלייזר יכולה לקבל נקודה קטנה מאוד לאחר מיקוד וניתן למקם אותה בצורה מדויקת. ניתן להשתמש בו בריתוך הרכבה של חלקי עבודה מיקרו וקטנים המיוצרים בכמויות גדולות לייצור אוטומטי.
- הוא יכול לרתך חלקים בלתי נגישים וליישם ריתוך למרחקים ארוכים ללא מגע, שיש לו גמישות רבה. בנוסף, לטכנולוגיית ריתוך לייזר יש גם את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, מהירות גבוהה, דיוק גבוה וללא מגע, והיא נמצאת בשימוש נרחב בייצור תעשייתי, תעופה וחלל, רפואי ועוד.

ב. סימון וחריטה בלייזר
סימון וחריטה בלייזר הם שני יישומים חשובים נוספים של ציוד לייזר בתעשיית הייצור, לכל אחד יתרונות ויישומים ייחודיים.
1. סימון לייזר: זוהי שיטת עיבוד מודרנית מדויקת. בהשוואה להדפסה מסורתית, ניקוד מכאני, EDM ושיטות אחרות, יש לו את היתרונות של ללא תחזוקה, גמישות גבוהה ואמינות גבוהה. סימון הלייזר משתמש בעיקר בלייזר בעל צפיפות אנרגיה גבוהה כדי לשנות אזורי מיקרו מקומיים על פני החומר, ולגרום לשינויים כימיים בחומרים שעל פני השטח, ובכך להציג את הדפוסים הנדרשים, הטקסט, הסימנים המסחריים ומידע נוסף. לטכנולוגיה זו מגוון רחב של יישומים, כגון הדפסת לוחיות שם, הדפסת כרטיסי ביקור, הדפסת לוגו ועוד, וניתן ליישם אותה לטיפול משטח של מתכת, אבן, עץ, בד, פלסטיק, נייר, זכוכית וחומרים נוספים.

2. חריטה בלייזר: בניגוד לסימון בלייזר, חריטה בלייזר היא תהליך שדורש יחסית יותר כוח לייזר. בתהליך זה קרן הלייזר נמסה ומאדה את החומר ליצירת מרווחים בצורה הרצויה. בדרך כלל, במהלך חריטת לייזר, הסרת החומר מלווה בהכהה של פני השטח, וכתוצאה מכך חריטה גלויה עם סימני ניגודיות גבוהה. ניתן להשתמש בטכניקה זו על חומרים כמו פלסטיק, פלדה, זכוכית, עץ ואפילו עור, והיא הבחירה הנפוצה ביותר למי שרוצה מגע תעשייתי בעת החלקת האצבעות על אזורים חרוטים.

ג. טיפול משטח בלייזר
יישומים חדשניים של ציוד לייזר בטיפול משטחי לייזר כוללים בעיקר כיבוי לייזר וחיפוי לייזר.
1. מרווה בלייזר: זוהי טכנולוגיה המשתמשת בלייזר בעל אנרגיה גבוהה כמקור חום כדי לחמם ולקרר את פני המתכת במהירות, ולהשלים את תהליך ההמרה באופן מיידי. טכנולוגיה זו יכולה להשיג מבנה מרטנזיט דק במיוחד וקשיות גבוהה, לשפר את הקשיות ועמידות הבלאי של משטח המתכת, וליצור לחץ לחיצה על פני השטח כדי לשפר את עמידות העייפות. בהשוואה לשיטות מרווה מסורתיות, כיבוי לייזר יכול לא רק לשפר את הקשיות ועמידות הבלאי של חלקי מתכת, אלא גם לשפר את עמידות העייפות שלה ולהאריך את חיי השירות שלה. בנוסף, כניסת החום במהלך כיבוי הלייזר קטנה, האזור המושפע בחום על חומר הבסיס קטן, ולא קל לגרום לעיוות של חומר הבסיס, מה שמועיל לשמירה על הדיוק והיציבות הממדית של חומר העבודה. .

2. חיפוי לייזר: זוהי טכנולוגיית טיפול משטח המשתמשת בקרני לייזר באנרגיה גבוהה להמסת חומרי ציפוי על פני המצע ליצירת שכבת סגסוגת בעלת תכונות מיוחדות. טכנולוגיה זו יכולה לשפר את עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בחום, עמידות חמצון ותכונות אחרות של משטח המצע, ובכך להגדיל את חיי השירות והאמינות של המוצר. בהשוואה לשיטות טיפול משטח מסורתיות כגון ציפוי אלקטרוני והתזה, לחיפוי לייזר יש את היתרונות של תהליך פשוט, יעילות גבוהה והגנה על הסביבה.

ד. עיבוד מיקרו-ננו בלייזר
היישומים החדשניים של ציוד הלייזר בעיבוד מיקרו-ננו בלייזר הינם נרחבים ומכסים תחומים רבים. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, טכנולוגיית עיבוד מיקרו-ננו בלייזר עברה אופטימיזציה מתמדת כדי לענות בהדרגה על הצרכים של ייצור מדויק בתחומים שונים.
1. תעשיית התעופה והחלל: עיבוד מיקרו-ננו בלייזר נמצא בשימוש נרחב בייצור מזרקי מנועי אוויר, חורי סרט אוויר להבי טורבינה וכו'. המגמה הקלה של מטוסים עתידיים תקדם את היישום של חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבים ותקדם עוד את הפיתוח של טכנולוגיית עיבוד מיקרו-ננו.
2. עיבוד חומרים שבירים: בתעשיות הקשורות ל-3C ו-5G, הקשיות והשבירות של חומרים כגון זכוכית וקרמיקה הולכים וגדלים, ושיטות העיבוד המסורתיות אינן יכולות עוד לעמוד בביקוש. עם יתרונותיו של יעילות גבוהה ודיוק, עיבוד מיקרו-ננו בלייזר הפך לבחירה הראשונה להחליף שיטות עיבוד מסורתיות. זה יכול לממש תהליכי עיבוד בלייזר של חיתוך לייזר, קידוח, ריתוך, סימון, מבנה והסרה של מיקרו-ננו.
3. עיבוד חומרים גמישים: עבור חומרים גמישים, עיבוד מיקרו-ננו בלייזר בקנה מידה גדול ובדיוק גבוה הפך לכלי הכרחי, שיכול לממש תהליכי עיבוד בלייזר של חיתוך לייזר, קידוח, קילוף, סימון, חישול והסרה.
4. תעשיית האלקטרוניקה: קבוצת המחקר של החוקר יאנג ליאנג במכון סוז'ו למחקר מתקדם באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין פיתחה שיטה חדשה לייצור מיקרו-ננו לייזר של מוליכים למחצה מתכת, השגת הדפסת לייזר של מבני מוליכים למחצה ZnO עם תת-מוליכים למחצה. דיוק מיקרון, והשילוב שלו עם השילוב של הדפסת לייזר מתכת אימתה לראשונה את הכתיבה הישירה בלייזר המשולבת של רכיבים ומעגלים מיקרו-אלקטרוניים כגון דיודות, טרנזיסטורים, ממריסטורים ומעגלי הצפנה, ובכך הרחיבה את תרחישי היישום של מיקרו- לייזר. עיבוד ננו לתחום המיקרואלקטרוניקה.
5. תעשיית פאנל התצוגה: הביקוש למסכים מלאים ברזולוציה גבוהה של 8k, מסכים מעוקלים ומתקפלים גדל מיום ליום, והפאנלים מתפתחים לקראת צגים בצפיפות גבוהה וחומרים גמישים, מה שהביא ביקוש עצום בשוק ללייזר עיבוד מיקרו-ננו. טכנולוגיה זו הוכחה בשוק בחיתוך מסך גמיש ב-OLED ובתיקון לייזר.

E. הדפסת תלת מימד בלייזר
היישום החדשני של ציוד לייזר בהדפסת תלת מימד בלייזר הוא נרחב מאוד והשיג תוצאות יוצאות דופן בתחומים רבים.
1. טכנולוגיית חיפוי לייזר: זוהי שיטת ייצור הממיסה ומפקידה חומרים שכבה אחר שכבה, שיכולה לממש את הייצור של עצמים תלת מימדיים בעלי צורה מורכבת. ראש ההדפסה מוציא חוטים, חוטם אותם בלייזר תוך הוצאת חוטים, ומפקיד אותם על פלטפורמת הרכיבים; או שראש ההדפסה מוציא טיפות, המכילות חלקיקי מתכת עדינים, וחוזר אותן בלייזר תוך כדי הוצאת הטיפות. הרכיבים מוערמים ונוצרים על הפלטפורמה. לטכנולוגיה זו יש יישומים נרחבים בייצור תעשייתי, בריאות, תעופה וחלל ועוד תחומים.
2. פופולריזציה של יישום לייזרים ביתיים: בשנים האחרונות השתפרה משמעותית איכות הלייזרים הביתיים. לדוגמה, מדפסות תלת מימד ממתכת בגדלים קטנים כמו מכונות דנטליות הוחלפו במכונות ביתיות, וגם המחיר הכולל של הציוד ירד משמעותית.
3. פיתוח לייזרים סיבים מיוחדים: ווהאן רייקוס לייזר השיקה מגוון לייזרים סיבים מיוחדים להדפסה תלת מימדית, עשתה אופטימיזציה למערכת ניטור ההספק, דיכאה ביעילות מצבי סדר גבוה, והשיגה פלט לייזר יציב ביותר ואיכות קרן גבוהה תוך כדי מבנה קומפקטי יותר.
4. פריצת דרך בטכנולוגיית הדפסת ננו תלת מימדית: צוות המחקר של פרופסור סאן הונגבו ופרופסור חבר לין לינהן מהמחלקה למכשירים מדויקים של אוניברסיטת טסינגואה הציע טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית בלייזר ננו-חלקיקים, המשתמשת בעקרונות ומנגנוני הדפסה חדשים כדי להעניק טכנולוגיית הדפסת ננו תלת מימדית. עוד תכונות קסומות רבות. טכנולוגיה זו צפויה לשפר את רזולוציית תצוגת ה-VR ולספק אפשרויות חדשות לפיתוח טכנולוגיית מציאות מדומה.

פרטי התקשרות:

אם יש לך רעיונות, אתה מוזמן לדבר איתנו. לא משנה היכן נמצאים הלקוחות שלנו ומהן הדרישות שלנו, אנו נפעל לפי המטרה שלנו לספק ללקוחותינו איכות גבוהה, מחירים נמוכים, והשירות הטוב ביותר.