วิธีการเลือกเครื่องเชื่อมเลเซอร์

เครื่องเชื่อมเลเซอร์ถูกคิดค้นครั้งแรกใน 1970s. เริ่มถูกนำมาใช้ในการผลิตจำนวนมากใน 1990s และเป็นเครื่องมือสำคัญในภาคยานยนต์และอุตสาหกรรมมาโดยตลอด ความแม่นยำและต้นทุนการดำเนินการที่ต่ำนั้นน่าดึงดูดมาก และถือเป็นทางเลือกที่ดีกว่าการเชื่อมจุดด้วยความต้านทาน ธุรกิจเครื่องเชื่อมเลเซอร์สามารถทำกำไรได้หากทำอย่างถูกต้อง ดังนั้นคู่มือนี้จะอธิบายว่าธุรกิจและผู้ประกอบการสามารถเสี่ยงโชคได้อย่างไร การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมไม่ควรซับซ้อน และคู่มือนี้จะแสดงให้คุณเห็นว่าต้องมองหาอะไร

สารบัญ
เครื่องเชื่อมเลเซอร์: ส่วนแบ่งการตลาดและความต้องการ
ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องเชื่อมเลเซอร์
ประเภทของเครื่องเชื่อมเลเซอร์
ตลาดเป้าหมายสำหรับเครื่องเชื่อมเลเซอร์
ความคิดเห็นสุดท้ายเกี่ยวกับเครื่องเชื่อม

เครื่องเชื่อมเลเซอร์: ส่วนแบ่งการตลาดและความต้องการ

คาดว่าขนาดตลาดเครื่องเชื่อมเลเซอร์จะเติบโตขึ้น $ 373 ล้าน ตั้งแต่ปี 2021 ถึงปี 2025 และ $ 1.12 พันล้าน ภายในปี 2030 อัตราการเติบโตปีต่อปีสำหรับปี 2021 อยู่ที่ 4.48% แนวโน้มใหม่ในอุตสาหกรรมการเชื่อมด้วยเลเซอร์คือการผลิตแบบเติมแต่ง การผลิตแบบเติมแต่งทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุและลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด เครื่องเชื่อมเลเซอร์ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตรถยนต์เพื่อผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ไดชาร์จ โซลินอยด์ และไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องเชื่อมเลเซอร์

รูปคลื่นพัลส์เลเซอร์

เมื่อลำแสงเลเซอร์ความเข้มสูงถูกส่งไปที่พื้นผิวโลหะ 60-98% พลังงานเลเซอร์จะสะท้อนออกไป ส่งผลให้อุณหภูมิของพื้นผิวเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งถือเป็นข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อทำการเชื่อมเวเฟอร์

ความถี่ของพัลส์เลเซอร์

ความถี่ของพัลส์เลเซอร์คือความสามารถในการสะท้อนพัลส์ โดยวัดเป็นพัลส์สะท้อนต่อวินาทีและใช้หน่วยเฮิรตซ์ (Hz) ยิ่งความถี่สูงขึ้น เลเซอร์ก็จะมีขนาดเล็กลง ซึ่งหมายความว่าเลเซอร์สามารถตัดโลหะได้อย่างง่ายดายด้วยแหล่งกำเนิดเลเซอร์คงที่ ก่อนทำการเชื่อม พลังงานเลเซอร์ที่ผลิตได้จะต้องเพียงพอที่จะหลอมโลหะเพื่อเชื่อมได้ ความเร็วในการประมวลผลสามารถใช้เพื่อกำหนดความถี่เอาต์พุตของเลเซอร์ได้

ความหนาแน่นพลังงาน

ความหนาแน่นของพลังงานสูงส่งผลให้พื้นผิวของวัสดุที่ถูกให้ความร้อนถึงจุดเดือดกลายเป็นไอในเวลาไม่กี่ไมโครวินาที ความหนาแน่นของพลังงานสูงมีประโยชน์สำหรับการกำจัดวัสดุ เช่น การตัด การแกะสลัก และการเจาะรู โดยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็น 1.5 MW/cm² และนอกเหนือจากนั้น การเชื่อมจะเปลี่ยนเป็นโหมดรูกุญแจ/เจาะทะลุ ความหนาแน่นของพลังงานต่ำจะถึงจุดเดือดเป็นเวลาหลายมิลลิวินาที ก่อนที่พื้นผิวจะระเหย ชั้นล่างจะถึงจุดหลอมเหลว ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมแบบหลอมเหลว เรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมแบบนำไฟฟ้า และต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงาน 0.5 MW/cm².

ความกว้างพัลส์เลเซอร์

รูปคลื่นเลเซอร์ถูกผลิตขึ้นเป็นพัลส์ ความกว้างของพัลส์หมายถึงระยะห่างระหว่างพัลส์สองพัลส์ ระยะห่างระหว่างพัลส์สองพัลส์สามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อส่งผลต่อพลังงานที่ปล่อยออกมา ยิ่งความกว้างของพัลส์ต่ำ พลังงานที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ก็จะต่ำลง ความกว้างของพัลส์ยังเป็นพารามิเตอร์หลักในการกำหนดปริมาณและต้นทุนของอุปกรณ์การประมวลผลอีกด้วย

แหล่งเลเซอร์

แหล่งกำเนิดเลเซอร์มีอยู่ 0 ประเภท ได้แก่ ไฟเบอร์, COXNUMX₂และ Nd:YAG ไฟเบอร์เลเซอร์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำงานกับชิ้นส่วนโลหะ C0₂ เครื่องเชื่อมเลเซอร์ให้ลำแสงเชื่อมต่อเนื่องที่สร้างรอยเชื่อมที่มีประสิทธิภาพและทนทาน เครื่องเชื่อมเลเซอร์ Nd:YAG ประหยัดพลังงานน้อยกว่าเลเซอร์ไฟเบอร์ อย่างไรก็ตาม เครื่องเชื่อมเลเซอร์ชนิดนี้มีการควบคุมเลเซอร์ที่ดีกว่าซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยเลเซอร์ประเภทอื่น

ประเภทของเครื่องเชื่อมเลเซอร์

เลเซอร์แบบพัลส์

เลเซอร์แบบพัลส์ รวบรวมพลังงานขาออกให้ออกมาเป็นพลังระเบิดอันสั้นและทรงพลังสูง

สิ่งอำนวยความสะดวก:

• ใช้เชื่อมใบมีดโกน แผ่นโลหะ เครื่องประดับทอง และเครื่องกระตุ้นหัวใจไททาเนียม
• มีกำลังเฉลี่ยต่ำ 10 20-W.
• สำหรับการใช้งานความเร็วสูง เช่น การขจัดคราบและการทำความสะอาดพื้นผิว มีเครื่องเลเซอร์แบบพัลส์ด้วย W 500.

จุดเด่น:

• เหมาะกับโลหะเบาและบาง
• วัสดุหลายชนิดสามารถสะสมอยู่ในก๊าซหลายชนิดได้
• เลเซอร์หนึ่งตัวสามารถรองรับระบบสุญญากาศได้หลายระบบ

จุดด้อย:

• จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการประกอบสูงเพื่อป้องกันการเบี่ยงเบนของลำแสงเลเซอร์

เลเซอร์ต่อเนื่อง

เลเซอร์ต่อเนื่อง มีเอาต์พุตที่คงที่ตามนามในช่วงเวลาวินาทีหรือนานกว่านั้น

สิ่งอำนวยความสะดวก:

• โดยจะมีเอาต์พุตที่คงที่ตามชื่อในช่วงที่กำหนด
• สามารถผลิตพลังงานได้หลายพันมิลลิวัตต์และปรับได้ตั้งแต่ต่ำกว่า 700 ถึงสูงกว่า 1000 นาโนเมตร

จุดเด่น:

• มันปล่อยลำแสงคงที่ด้วยพลังที่ต่อเนื่อง
• เหมาะสำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนหนา

จุดด้อย:

• อาจเกิดปัญหาในการเชื่อมโลหะที่มีชิ้นส่วนบาง โลหะอาจเสียรูปหรือเสียหายได้
• มีราคาแพงกว่าเลเซอร์แบบพัลส์

ตลาดเป้าหมายสำหรับเครื่องเชื่อมเลเซอร์

คาดว่าเครื่องเชื่อมเลเซอร์จะเติบโตที่อัตรา CAGR ของ 4.8% ในช่วงคาดการณ์ปี 2022-2032 ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกคาดว่าจะมีส่วนแบ่งตลาดเครื่องเชื่อมเลเซอร์มากที่สุด ปัจจัยที่ส่งผลต่อการครองตลาดนี้ ได้แก่ ความตระหนักรู้ที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเชื่อมเลเซอร์และการเติบโตของอุตสาหกรรมยานยนต์และการขนส่ง คาดว่ายุโรปจะสูญเสียส่วนแบ่งตลาดเครื่องเชื่อมเลเซอร์เนื่องจากขาดแคลนวัตถุดิบ รวมถึงผลกระทบเชิงลบจากวิกฤตเศรษฐกิจ นอกจากนี้ อเมริกาเหนือยังจะสูญเสียส่วนแบ่งตลาดให้กับเศรษฐกิจเกิดใหม่ในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกอีกด้วย

ความคิดเห็นสุดท้ายเกี่ยวกับเครื่องเชื่อม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นที่นิยมมากกว่าการเชื่อมแบบอื่นด้วยเหตุผลหลายประการ เหตุผลที่สำคัญที่สุดคือเครื่องจักรไม่สึกหรอและไม่ต้องใช้ขั้วไฟฟ้าในการเชื่อม นอกจากนี้ โดยอัตโนมัติ การเชื่อมด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์ออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ (CAD) เยี่ยมชม Chovm.com เพื่อเลือกเครื่องเชื่อมเลเซอร์ที่มีจำหน่าย