La technologie de traitement au laser est une technologie de traitement qui utilise les caractéristiques d'interaction entre le faisceau laser et le matériau pour couper, souder, traiter la surface, percer et micro traiter les matériaux (y compris métalliques et non métalliques). La technologie de traitement au laser est une technologie complète impliquant la lumière, les machines, l'électricité, les matériaux, la détection et d'autres disciplines. Son champ de recherche peut généralement être divisé enï¼
ï¼1ï¼Système de traitement laser. Y compris le laser, le système de guide de lumière, la machine-outil de traitement, le système de contrôle et le système de détection.
ï¼2ï¼Technologie de traitement au laser. Y compris la coupe, le soudage, le traitement de surface, le poinçonnage, le marquage, le traçage, le réglage fin et d'autres processus de traitementã
2ã Situation actuelle et tendance de développement au pays et à l'étranger
En tant que symbole principal du développement de la science et de la technologie au XXe siècle et l'un des piliers de la technologie optoélectronique dans la société de l'information moderne, le développement de la technologie laser et de l'industrie du laser a été très apprécié par les pays avancés du monde.
Le traitement au laser est le plus grand projet d'application laser à l'étranger, et c'est également un moyen important de transformer les industries traditionnelles, y compris principalement les lasers CO2 de kW à 10 kW et les lasers YAG de 100 W à kW pour réaliser la découpe, le soudage, le perçage, le rainurage et le traitement thermique de divers matériaux. Selon la dernière étude et prévision du marché du laser de 1997 à 1998, les ventes totales du marché du laser dans le monde ont atteint 3,22 milliards de dollars américains en 1997, soit une augmentation de 14 % par rapport à 1996, dont 829 millions de dollars américains pour le traitement des matériaux, 300 millions de dollars américains dollars pour les applications médicales et 150 millions de dollars américains pour les domaines de la recherche. Le chiffre d'affaires total en 1998 devrait augmenter de 19% pour atteindre 3,82 milliards de dollars américains. Parmi eux, le premier traitement de matériaux devrait dépasser 1 milliard de dollars américains et le laser médical est la deuxième plus grande application à l'étranger.
Dans le domaine d'application du traitement au laser, le laser CO2 est le plus largement utilisé dans la découpe et le soudage, représentant respectivement 70 % et 20 %, tandis que le traitement de surface est inférieur à 10 %. Le laser YAG est principalement utilisé pour le soudage, le marquage (50%) et la découpe (15%). Les lasers CO2 représentent 70 à 80 % aux États-Unis et en Europe. En Chine, 10 % du traitement au laser est dominé par la découpe, dont plus de 98 % sont des lasers CO2 d'une puissance comprise entre 1,5 kW et 2 kW, tandis qu'environ 15 % sont principalement traités thermiquement. Il s'agit pour la plupart de chemises de cylindres de moteurs automobiles traitées au laser. Cette technologie a des avantages économiques et sociaux élevés, elle a donc de grandes perspectives de marché.
Dans l'industrie automobile, la technologie de traitement au laser fait jouer pleinement ses caractéristiques de traitement avancées, rapides et flexibles. Par exemple, la machine de découpe laser 3D est largement utilisée dans les prototypes automobiles et la production de petits lots, ce qui permet non seulement d'économiser la plaque d'échantillon et l'équipement d'outillage, mais également de raccourcir considérablement le cycle de préparation de la production ; Le faisceau laser fait de petits trous sur des matériaux de haute dureté et des surfaces complexes et courbes à grande vitesse et sans dommage. Le soudage au laser est devenu un procédé standard dans l'industrie automobile. Toyota du Japon a utilisé le laser pour le soudage des panneaux de carrosserie, le soudage de plaques métalliques d'épaisseurs et de surfaces différentes, puis l'estampage. Bien que le traitement thermique au laser ne soit pas aussi courant que le soudage et la découpe à l'étranger, il est encore largement utilisé dans l'industrie automobile, comme le traitement thermique des chemises de cylindre, du vilebrequin, du segment de piston, du collecteur, des engrenages et d'autres pièces. Dans les pays développés, la technologie de traitement au laser, la technologie de commande numérique par ordinateur et la technologie de fabrication flexible sont combinées pour dériver la technologie de prototypage rapide au laser. Cette technologie permet non seulement de fabriquer rapidement des modèles, mais également de produire directement des moules métalliques à partir de poudres métalliques non fondues.
À l'heure actuelle, le perçage au laser est principalement utilisé dans l'aérospatiale, la fabrication automobile, les instruments électroniques, l'industrie chimique et d'autres industries à l'étranger. Le développement rapide du perçage laser se reflète principalement dans le fait que la puissance de sortie moyenne du laser YAG pour le perçage est passée de 400w il y a cinq ans à 800w à 1000w. La puissance de pointe du forage est jusqu'à 30 ~ 50kw, la largeur d'impulsion pour le forage devient de plus en plus étroite, la fréquence de répétition devient de plus en plus élevée et l'amélioration des paramètres de sortie laser a considérablement amélioré la qualité de forage, amélioré la vitesse de forage , et élargi la gamme d'applications de forage. À l'heure actuelle, l'application relativement mature du forage au laser en Chine concerne la production de filières de tréfilage en diamant artificiel et en diamant naturel et la production de roulements de pierres précieuses pour montres.
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À l'heure actuelle, l'orientation de la recherche et du développement de la technologie de traitement au laser peut être résumée comme suit :
La recherche sur la nouvelle génération de lasers industriels est actuellement dans la période de mise à jour technologique, qui est marquée par le développement et l'application de diodes pompées tous les lasers à l'état solide ;
Traitement laser fin, dans les statistiques d'application de traitement laser, le micro-traitement ne représentait que 6 % en 1996, a doublé à 12 % en 1997 et est passé à 19 % en 1998 ;
Système d'usinage intelligent, l'intégration du système n'est pas seulement l'usinage lui-même, mais également avec la détection en temps réel et le traitement de la rétroaction. Avec la mise en place d'un système expert, le système d'usinage intelligent est devenu une tendance de développement inévitable.
Après plus de 30 ans de développement en Chine, la technologie laser a réalisé des milliers de réalisations scientifiques et technologiques, dont beaucoup ont été utilisées dans la pratique de la production. La production d'équipements de traitement au laser augmente à un taux moyen de 20% chaque année, résolvant de nombreux problèmes pour la transformation technique des industries traditionnelles et améliorant la qualité des produits, La qualité, la fonction et le prix de la machine de marquage laser et de la machine de soudage laser répondent au courant demande du marché intérieur, avec une part de marché de plus de 90 %. Dans les années 1980, les lasers YAG ont joué un rôle de plus en plus important dans le soudage, le découpage, le perçage et le marquage. On pense généralement que la découpe au laser YAG peut obtenir une bonne qualité de coupe et une grande précision de coupe, mais la vitesse de coupe est limitée. Avec l'amélioration de la puissance de sortie du laser YAG et de la qualité du faisceau, il a été percé. Les lasers YAG ont commencé à entrer sur le marché de la découpe laser CO2 de classe kw. Le laser YAG est particulièrement adapté au soudage de micro-dispositifs qui ne permettent pas la déformation thermique et la pollution de soudage, tels que la batterie au potassium, le stimulateur cardiaque, le relais scellé, etc. Le perçage au laser YAG est devenu la plus grande application de traitement au laser.
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Principaux problèmesï¼
La capacité de transformer les réalisations de la recherche scientifique en produits de base est faible et de nombreuses réalisations ayant des perspectives de marché restent au stade de prototype du laboratoire.
Le composant central du système de traitement au laser, le laser, a peu de variétés, une technologie rétrograde et une fiabilité médiocre. Dans les pays étrangers, non seulement tous les lasers à semi-conducteur pompés par diode ont été utilisés dans le processus de production, mais également des lasers à diode ont été utilisés. En Chine, tous les lasers à solide pompés par diode sont encore au début de la recherche et du développement.
Il y a peu de recherches sur la technologie de traitement, en particulier sur la technologie de traitement fin, et il y a peu de recherches sur le traitement du laser ultraviolet.
La fiabilité, la sécurité, la maintenabilité et l'adaptation des équipements de traitement au laser sont médiocres et il est difficile de répondre aux besoins de la production industrielle.
3ãObjectifs et principaux contenus de recherche du dixième plan quinquennal
1.Objectifs
Le travail principal du dixième plan quinquennal est de promouvoir le développement de l'industrie du traitement au laser, de maintenir un taux de croissance moyen de 20 % de la valeur de production annuelle des lasers et d'atteindre une valeur de production annuelle de plus de 20 milliards de yuans ; Vulgariser et populariser la technologie de traitement dans la production et l'application industrielles, se concentrer sur l'achèvement de projets de démonstration de transformation de la technologie laser dans les industries traditionnelles telles que l'électronique, l'automobile, l'acier, le pétrole, la construction navale, l'aviation, et fournir de nouveaux équipements et instruments laser pour six haute technologie des domaines tels que l'information, les matériaux, la biologie, l'énergie, l'espace et l'océan
En tant que fournisseur de haute qualité d'équipements industriels de découpe laser, Jinan XTlaser Laser est profondément impliqué dans l'industrie depuis 18 ans. La société s'engage dans la R&D, la production, la vente et les services complets d'équipements industriels laser tels que les machines de découpe laser, les machines de marquage, les machines à souder, les machines de nettoyage et les systèmes d'automatisation de support. C'est un fournisseur professionnel de solutions d'applications industrielles laser.
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