Mitkä ovat laserleikkauksen sovellukset?

Laserleikkaus Sitä käytetään lähes kaikilla suurilla valmistus- ja valmistusteollisuudella ilmailu- ja autoteollisuudesta lääkinnällisiin laitteisiin, elektroniikkaan, arkkitehtuuriin ja kulutustavaroihin. Keskittämällä korkeaenergisen lasersäteen työkappaleen pintaan materiaalin paikallisesti sulattamiseksi, höyrystämiseksi tai polttamiseksi – ja puhaltamalla sitten jäännökset pois korkeapaineisella apukaasulla – laserleikkaus tuottaa alle 0,1 mm:n uurreleveydet, merkityksettömiä lämpövaikutuksia ja kykyä käsitellä metalleja, muoveja, puuta, tarkkuusrakenteita, lasia ja keramiikkaa. Sen käsittelemien materiaalien laajuus ja sen saavuttama tarkkuus tekevät siitä yhden monipuolisimmista nykyaikaisten valmistajien käytettävissä olevista leikkaustekniikoista.

Kuinka laserleikkaus toimii: sen sovellusten tekninen perusta

Sen ymmärtäminen, miksi laserleikkaus soveltuu niin monille teollisuudenaloille, vaatii lyhyen katsauksen taustalla olevaan prosessiin. Laserlähde tuottaa erittäin keskittyneen koherentin valonsäteen – tyypillisesti CO2-, kuitu- tai Nd:YAG-säteen sovelluksesta riippuen –, joka fokusoidaan linssin läpi pisteen halkaisijaan, joka on usein pienempi kuin 0,2 mm. Tässä keskipisteessä energiatiheys voi saavuttaa 10 miljoonaa wattia neliösenttimetriä kohden , aiheuttaen välittömän paikallisen kuumenemisen, joka höyrystää tai sulattaa materiaalin riippumatta sen kovuudesta tai sitkeydestä.

Koaksiaalinen apukaasusuihku – rautametallien happi hapettavan leikkauksen edistämiseksi ja nopeuden parantamiseksi, typpi ruostumattomalle teräkselle ja alumiinille hapettumisen estämiseksi ja puhtaan reunan saavuttamiseksi tai paineilma ei-metalleille – puhaltaa sulan materiaalin ulos urasta ja suojaa tarkennusoptiikkaa. Tuloksena on puhdas, kapea leikkaus, jonka lämpövaikutusalue on tyypillisesti pienempi kuin 0,5 mm leveä useimmissa materiaaleissa paljon pienempiä kuin plasma- tai polttoleikkausvaihtoehdot.

Tämä tarkkuuden, nopeuden, materiaalin joustavuuden ja kosketuksettoman prosessoinnin yhdistelmä tekee laserleikkauksesta käyttökelpoisen niin monilla eri aloilla ja sovelluksissa.

Ilmailu ja ilmailu: tarkkuusosat ja kevyet rakenteet

Ilmailu- ja avaruusteollisuus oli yksi varhaisimmista laserleikkauksen käyttäjistä ja on edelleen yksi sen vaativimmista sovellusympäristöistä. Lentokoneet ja avaruusalusten komponentit vaativat millimetrin sadasosissa mitattuja toleransseja, tavanomaisin keinoin usein vaikeasti työstettyjä materiaaleja ja pintakäsittelyjä, jotka vaativat vain vähän jälkikäsittelyä. Laserleikkaus täyttää kaikki kolme vaatimusta samanaikaisesti.

Titaani- ja superseoskomponenttien valmistus

Titaaniseoksia ja nikkelipohjaisia superseoksia, joita käytetään moottorin osissa, lentokoneen rungon kannakkeissa ja rakennepaneeleissa, on tunnetusti vaikea leikata tavanomaisilla työkaluilla niiden sitkeyden, kovettumistaipumusten ja huonon lämmönjohtavuuden vuoksi. Laserleikkaus käsittelee näitä materiaaleja mittatoleranssit ±0,05 mm tai parempia , ilman työkalun kulumista ja voiman aiheuttamaa vääristymistä, jotka vaikeuttavat mekaanisia leikkausmenetelmiä. Moottorin palokammion vuoraukset, turbiinin siipien aihiot ja konepellit ovat kaikki yleisesti laserleikattuja nykyaikaisessa ilmailuteollisuudessa.

Komposiittimateriaalien leikkaus lentokoneen runkorakenteisiin

Hiilikuituvahvisteisen polymeerin (CFRP) ja lasikuitukomposiittien osuus on nyt yli 50 % rakenteellisesta painosta nykyaikaisten kaupallisten lentokoneiden, kuten laajarunkoisten suihkukoneiden, käyttöön. Näitä materiaaleja ei voida leikata tehokkaasti tavanomaisilla sahoilla tai vesisuihkuilla ilman delaminaatiota tai kuitujen ulosvetoa leikatuista reunoista. Laserleikkaus – erityisesti pulssikuitulasereilla – katkaisee komposiittilaminaatit siististi ja mahdollisimman vähän lämpövaikutteista aluetta, mikä tuottaa ilmailu- ja avaruusluokan leikkauslaatua nauhoissa, rivoissa, runkopaneeleissa ja oven reunoissa.

Autojen valmistus: koripaneelit, putket ja turvakomponentit

Autoteollisuus edustaa maailmanlaajuisesti suurinta yksittäistä laserleikkauslaitteiden teollista markkinaa kuluttaen arviolta 30–35 % teollisuuden laserjärjestelmien kokonaistuotannosta . Suurten tuotantomäärien, tiukkojen mittavaatimusten sekä lujien terästen ja alumiiniseosten lisääntyvän käytön yhdistelmä tekee laserleikkauksesta kulmakiviprosessin nykyaikaisessa ajoneuvovalmistuksessa.

Runko-valkoinen valmistus

Ovipaneelit, kattoosat, lattialevyt, A/B/C-pilarit ja ajoneuvon korin rakenteelliset vahvistukset leikataan laserilla edistyneistä korkealujuusteräsaihioista (AHSS) ennen muotoilua ja hitsausta. Laserleikkaus mahdollistaa monimutkaisten reikäkuvioiden, leikkausten ja leikattujen profiilien valmistamisen yhdellä toimenpiteellä ilman työkalujen muutoksia – tämä on kriittinen etu tekniikassa, jossa uusien mallien käyttöönotto vaatii nopeaa työkalujen joustavuutta. Moderni auton kori sisältää yli 500 yksittäistä laserleikattua komponenttia monissa ajoneuvoarkkitehtuureissa.

Putkien ja profiilien leikkaus alustalle ja pakokaasujärjestelmille

Kolmiulotteiset putkilaserleikkauskoneet leikkaavat pyöreitä, neliömäisiä, suorakaiteen muotoisia ja profiloituja teräs- ja alumiiniputkia tarkkoihin pituuksiin monimutkaisilla päätyprofiileilla, lovilla, satulaleikkauksilla ja reikäkuvioilla yhdellä automaattisella toimenpiteellä. Alustakomponentit, turvahäkin osat, pakojärjestelmän putket, istuimen rungon kiskot ja jousituskomponentit valmistetaan kaikki tällä tavalla. Putken laserleikkaus korvaa 3–5 erillistä sahaus-, poraus- ja jyrsintäoperaatiota yhdellä jatkuvalla prosessilla, mikä lyhentää sykliaikaa ja eliminoi yhteentoimivuuden.

Turvatyynyn komponentit ja turvajärjestelmät

Turvatyynyn täyttökomponentit, turvavyön esikiristimen osat ja tunkeutumista estävät oven vahvistuspalkit on leikattu laserilla hengenturvajärjestelmien edellyttämiin tiukoihin toleransseihin. Laserleikkauksen kosketukseton luonne eliminoi reunojen mikrohalkeilun riskin, jota voi esiintyä mekaanisen lävistyksen yhteydessä. Tämä on kriittinen laatunäkökohta komponenteille, joiden on toimittava luotettavasti törmäystilanteissa.

Lääketieteellisten laitteiden valmistus: tarkkuus mikromittakaavassa

Lääketieteellisten laitteiden valmistus vaatii alan tiukimmat toleranssit ja puhtaimmat leikkauspinnat. Implanttien, instrumenttien ja diagnostisten laitteiden on täytettävä tiukat sääntelystandardit, eivätkä ne saa tuottaa hiukkaskontaminaatiota tai lämpövaurioituneita pintakerroksia, jotka voivat aiheuttaa biologisia reaktioita. Laserleikkaus – erityisesti pulssikuitu- ja ultralyhytpulssilasereilla – tarjoaa lääketieteellisten sovellusten vaatiman tarkkuuden ja puhtauden.

• Stentin leikkaus: Kardiovaskulaariset stentit – pienet verkkoputket, joita käytetään pitämään valtimot auki – leikataan laserilla ohutseinäisistä ruostumattomasta teräksestä tai nitinolista (nikkeli-titaaniseoksesta) valmistetuista putkista, joiden piirrekoko on jopa pieni. 50-100 mikrometriä . Laserprosessin tarkkuus on välttämätöntä: stentin tuen leveys määrittää suoraan valtimon seinämän mekaanisen suorituskyvyn
• Kirurgisten instrumenttien valmistus: Sakset, pihdit, kelauslaitteet ja neulanpidikkeet leikataan laserilla kirurgislaatuisesta ruostumattomasta teräslevystä, jolloin syntyy jäysteettömiä reunoja, jotka vaativat minimaalisen jälkikäsittelyn ennen kiillotusta ja sterilointia
• Ortopedisten implanttien komponentit: Luulevyt, selkärangan häkit ja lonkka-/polvi-implanttiaihiot leikataan laserilla titaanista tai koboltti-kromiseoksesta lähes verkkoon, mikä vähentää koneistusvaraa ja materiaalihukkaa
• Mikrofluidilaitteiden valmistus: Diagnostiset ja lab-on-chip-laitteet vaativat tarkasti leikattuja kanavia ja portteja polymeerisubstraatteihin, joiden ominaispiirteiden toleranssit ovat alle 0,1 mm – tämä on saavutettavissa vain laserkäsittelyllä tässä mittakaavassa
• Hypoderminen neulan ja katetrin kärjen profilointi: Neulan viistekulmat ja katetrin kärjen geometriat on leikattu laserilla tasaisen pistosuorituksen ja potilaan mukavuuden varmistamiseksi

Elektroniikka ja puolijohteet: hienoleikkaus ja piirilevyjen käsittely

Elektroniikkateollisuus käyttää laserleikkausta kaikissa mittakaavassa makrotason peltikoteloista mikronimittakaavaisiin puolijohdekiekkojen ja joustavien piirialustojen ominaisuuksiin. Laserkäsittelyn kosketukseton luonne on erityisen arvokasta elektroniikassa, jossa mekaaninen kosketus voi aiheuttaa staattista purkausta, hiukkaskontaminaatiota tai substraattivaurioita.

Piirilevy ja joustava piirikäsittely

Painetut piirilevyt (PCB:t) leikataan laserilla FR4-laminaateista, jotta saadaan tarkasti muotoiltuja levyjä, joissa on sisäisiä leikkauksia, liittimiä varten tarkoitettuja aukkoja ja muotoiltuja ääriviivoja – ilman mekaanista rasitusta, jonka reitittimen leikkaaminen aiheuttaa herkille kuvioille levyn reunojen lähellä. Älypuhelimissa, puettavissa laitteissa ja lääkinnällisissä laitteissa käytettävät joustavat painetut piirit (FPC) leikataan laserilla polyimidisubstraateista, joiden ominaistoleranssit ovat ±0,02 mm , mikä mahdollistaa miniatyyrisoidussa elektroniikassa vaaditun tiheän jäljityksen.

Puolijohdekiekot kuutioiksi

Hiljainen kuutiointi infrapunalasereilla fokusoi säteen piikiekon sisään ja luo pinnanalaisen modifikaatiovyöhykkeen, mikä mahdollistaa kiekon katkaisun tarkkoja linjoja pitkin ilman näkyvää pinnan rakoa. Tämä prosessi tuottaa nolla uurreleveyttä kiekon pinnalla maksimoimalla kalliista kiekkomateriaalista saatavan stanssauksen, ja se on nyt vakiokäytäntö älypuhelinprosessorien, muistisirujen ja tehopuolijohteiden tuotannossa.

Metallikotelot ja EMI-suojauskomponentit

Palvelinkotelot, instrumenttikotelot, EMI-suojatölkit ja lämmönlevityslevyt on leikattu laserilla alumiinista, ruostumattomasta teräksestä ja kuparilevystä, ja niissä on elektroniikkapakkausten edellyttämät tuuletusaukkokuviot, liittimen leikkaukset ja asennuspaikkaryhmät. Kuparia – tunnetusti heijastavaa ja lämpöä johtavaa ja siksi vaikeasti laserleikattavaa – prosessoidaan nykyään rutiininomaisesti suuritehoisilla kuitulasereilla, jotka toimivat aallonpituuksilla, joita materiaali absorboi tehokkaammin.

Metallilevyjen valmistus: laajin sovellusalue

Yleinen ohutlevyvalmistus – joka kattaa kaiken teollisuuslaitteista ja LVI-komponenteista vähittäiskaupan esittelykalusteisiin ja arkkitehtonisiin elementteihin – on sovellusalue, jossa laserleikkauksella on ollut suurin vaikutus. Laserleikkaus on suurelta osin korvannut mekaanisen lävistyksen ja plasmaleikkauksen tasolevytöissä tarkkuusvalmistusliikkeissä maailmanlaajuisesti, koska se tarjoaa nopeampi asennus (ei työkalujen muutoksia), tiukemmat toleranssit, parempi reunan laatu ja suurempi geometrinen joustavuus kuin mikään vaihtoehto.

Metallilevyjen valmistussovelluksia ovat LVI-kanavat ja diffuusorit, teollisuuskotelot ja ohjauspaneelit, ravitsemislaitteet, maatalouskoneiden suojat, vähittäiskaupan hyllyt ja esittelyjärjestelmät, valaisimet, opasteet ja arkkitehtoniset metallityöt. Mahdollisuus leikata mitä tahansa geometriaa DXF- tai DWG-tiedostosta ilman erityisiä työkaluja tekee laserleikkauksesta ensisijaisen prosessin sekä prototyyppimäärien että keskisuurten tuotantomäärien osalta.

Arkkitehtuuri ja sisustussuunnittelu: koristeelliset metallityöt ja rakenneosat

Laserleikkaus on avannut täysin uusia suunnittelumahdollisuuksia arkkitehtuurissa ja sisustussuunnittelussa tekemällä monimutkaisista koristemetallityöstä, parametrisista julkisivupaneeleista, tilausseinämistä ja koristeseinistä taloudellisesti kannattavia sekä kertaluonteisina että tuotantomäärinä. Suunnittelut, jotka olisivat vaatineet satoja tunteja manuaalista valmistusta, voidaan nyt leikata suoraan digitaalisesta suunnittelutiedostosta.

• Julkisivuverhouspaneelit: Alumiinista ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut julkisivupaneelit, joissa on monimutkaiset rei'itetyt kuviot, säätelevät auringonvaloa, tarjoavat yksityisyyden suojan ja luovat erottuvan visuaalisen ilmeen liike- ja laitosrakennuksille
• Koristeelliset näytöt ja yksityiskohdat: Teräksestä, messingistä ja alumiinista laserleikatut näytöt, joita käytetään hotellien auloissa, ravintoloissa, toimistoissa ja asuin sisätiloissa, luovat valo- ja varjoefektejä, joita ei voida saavuttaa millään muulla valmistusmenetelmällä vertailukelpoisin kustannuksin
• Portaiden kaiteet ja kaiteen täyttöpaneelit: Tasaisesta teräslevystä tai ruostumattomasta teräksestä leikatut räätälöidyt täyttöpaneelit korvaavat perinteiset sorvatut kaiteet ja antavat arkkitehtien esitellä taidetta, typografiaa tai geometrista kuviota toiminnallisiin rakennuselementteihin
• Merkki- ja reittiopastusjärjestelmät: Yrityslogot, hakemistokyltit ja huoneiden tunnistekilvet on leikattu laserilla ruostumattomasta teräksestä, alumiinista ja akryylistä, ja kirjainkoot ovat jopa pieniä 5 mm ja paikannustarkkuus, joka varmistaa visuaalisen yhtenäisyyden suurissa kylttiperheissä
• Rakenteelliset liitoslevyt: Kiilalevyt, palkin ja pilarin väliset liitoslevyt ja ristikon solmulevyt leikataan laserilla tarkkoihin reikien paikkoihin, mikä varmistaa pulttireikien kohdistuksen rakenneteräskokoonpanoissa ilman kenttäporausta

Energia-ala: aurinko-, tuuli- ja öljy- ja kaasusovellukset

Energiateollisuus – tavanomaisesta öljy- ja kaasuinfrastruktuurista uusiutuviin aurinko- ja tuulivoimaloihin – on voimakkaasti riippuvainen laserleikkauksesta sekä energian muunnosjärjestelmien tarkkuuskomponenttien että energiainfrastruktuurin teräsrakenteiden osalta.

Aurinkoenergia: solujen käsittely ja moduulikehykset

Aurinkokennojen valmistuksessa laserleikkausta käytetään ohutkalvoisten aurinkokennojen piirtämiseen ja eristämiseen lasisubstraateille sekä kiteisten piikennojen erottamiseen kiekoista. Prosessilla saavutetaan solun reunan laatu, joka minimoi sähköiset kuolleet alueet solun reunoilla. Yhden prosentin parannus solujen erittelyn laadussa tarkoittaa suoraan 1 prosentin parannusta moduulin tehokkuudessa — merkittävä kaupallinen hyöty aurinkoenergian tuotannon mittakaavassa. Alumiinimoduulirunkoprofiilit leikataan myös lasermittaisesti päätyjyrsittyjen urien avulla yhden putken lasertoiminnolla.

Tuulienergia: torniosat ja napakomponentit

Tuulivoimaloiden tornit valmistetaan raskaista teräslevyosista, joissa on monimutkaiset laippaprofiilit ja oviaukon aukot – kaikki on laserleikattu tiukkojen toleranssien mukaisesti, jotka vaaditaan täysläpivientien asentamiseen. Napavalut leikataan laserilla ja leikataan valun jälkeen terän kiinnitysrajapinnan geometrian saavuttamiseksi. Tehokkaat laserleikkausjärjestelmät, joiden tehot ylittävät 20 kW nyt leikattu teräslevy, jonka paksuus on jopa 40 mm, mikä mahdollistaa suoran levittämisen hyötykäyttöisten tuuliturbiinien raskaisiin rakenneosiin.

Öljy ja kaasu: putkiston liitokset ja paineastioiden komponentit

Suuttimen vahvistustyynyt, satulalevyt, laippaaihiot ja putkikelan komponentit on leikattu laserilla hiiliteräksestä, ruostumattomasta teräksestä ja duplex-seoslevystä öljy- ja kaasupainelaitteita varten. Laserleikattujen hitsin valmisteluprofiilien mittatarkkuus varmistaa oikean liitoksen geometrian ja yhdenmukaiset hitsausputken mitat – tekijät, jotka ovat kriittisiä painelaitteiden eheyden sertifioinnissa ASME:n, EN:n tai vastaavien standardien mukaisesti.

Huonekalut ja kuluttajatuotteet: puu, akryyli ja sekamateriaalit

Laserleikkaus ei rajoitu metalleihin. CO2-laserit leikkaavat ja kaivertavat puuta, MDF-levyä, vaneria, akryylia, nahkaa, kangasta ja paperia samalla tarkkuudella kuin kuitulaserit prosessoivat terästä – tehden laserleikkauksesta huonekalujen, kulutustavaroiden, myynninedistämistuotteiden ja käsityövalmistuksen ydintuotantoteknologian.

Huonekalujen valmistus

Monimutkaiset koristepaneelit, tuolin selkänojan aukot, kaapin oven sisäosat ja puusepän komponentit on leikattu laserilla MDF-levystä ja vanerista toleransseihin ±0,1 mm , mahdollistaa tiukan kuivan asennuksen ilman liimaa – merkittävä etu litteäpakkaushuonekalujen valmistuksessa. Teräs- ja alumiinihuonekalujen rungot, joissa on monimutkaiset reikäryhmät ja loviprofiilit, leikataan kuitulaserjärjestelmillä, mikä eliminoi erityisten lävistystyökalujen tarpeen lyhyillä tuotantosarjoilla.

Tekstiili- ja nahkatavarat

CO2-laserleikkausjärjestelmät leikkaavat nahkaa, synteettistä nahkaa sekä kudottuja ja kuitukangastekstiilejä rispaamatta, koska laserlämpö tiivistää samanaikaisesti leikatun reunan. Kengänpäälliset, käsilaukkujen paneelit, kellon hihnat ja verhoiluosat on leikattu laserilla digitaalisesti sisäkkäisistä kuvioista, jotka optimoivat materiaalin käytön – tärkeä kustannustekijä laadukkaan nahan hintaan nähden. Pitsikuvioinen leikkaus tekstiileissä tuottaa koristeellisia vaikutuksia, joita on rakenteellisesti mahdoton saavuttaa mekaanisella stanssauksella.

Akryyli- ja näyttötuotteet

Akryylilevy (PMMA) on laserleikattu vähittäiskaupan vitriinien, myyntipisteiden, valaistujen kylttien, pokaalikomponenttien ja arkkitehtonisten mallien tuottamiseksi. Laser tuottaa akryylille liekkikiillotetun reunan, joka ei vaadi jälkikäsittelyä, mikä lyhentää merkittävästi tuotantoaikaa verrattuna sahausreunoihin, jotka vaativat kiillotusta ja kiillotusta.

Putkien ja profiilien laserleikkaus: Erikoistunut ja arvokas sovellus

Kolmiulotteinen putken laserleikkaus – jossa CNC-ohjattu pyörivä istukka syöttää ja pyörittää putken osia, kun taas laserleikkauspää käsittelee monimutkaisia ominaisuuksia kaikilla akseleilla – on yksi modernin metallin valmistuksen tuottavimmista edistysaskeleista. Se korvaa useat peräkkäiset työstötoimenpiteet yhdellä automatisoidulla prosessilla, mikä lyhentää sykliä dramaattisesti ja mahdollistaa geometrisen monimutkaisuuden, joka oli aiemmin epäkäytännöllinen.

Sovelluksia, joissa putkilaserleikkaus tuottaa suurimman arvon:

• Autojen alustat ja turvahäkit: Monimutkaiset lovetut ja viistetyt putkenpäät hitsattuihin putkimaisiin runkorakenteisiin henkilöautoissa, hyötyajoneuvoissa ja moottoriurheilusovelluksissa
• Maatalous- ja rakennuskoneet: Puomin varret, runko-osat ja hydraulisylinterin kiinnikkeet, jotka on valmistettu neliömäisistä ja suorakaiteen muotoisista ontoista osista, joissa on useita reikäkuvioita ja päällystetyt päät
• Huonekalut ja telineet: Putkimaiset teräshuonekalujen rungot ja teolliset säilytystelineet, joissa on liitinraot, asennusreiät ja koristeprofiilit
• Lääketieteellisten laitteiden rungot: Sairaalasänkyjen rungot, pyörätuolirakenteet ja kuntoutuslaitteet, joissa putken päätyprofiilien tiukat toleranssit varmistavat tarkan hitsauksen
• Urheilu- ja kuntoiluvälineet: Kuntosalilaitteiden rungot, polkupyörän rungon komponentit ja urheilumaalirakenteet, jotka vaativat monimutkaisia risteäviä putkiliitoksia

Putkenkäsittelylaitteisiin ja automaatioratkaisuihin erikoistuneet yritykset – kuten täysin integroituja putkilaserleikkauslinjoja, joissa on automaattinen lastaus, leikkaus, lajittelu ja purkaminen – tuovat suurten volyymien tuotannon tehokkuuden työpajavalmistuksen joustavuuteen. Gipfel , korkean teknologian yritys, joka yhdistää tämän alan T&K:n, valmistuksen, myynnin ja palvelun, kehittää ja valmistaa sekä leikkauslaitteita että niitä ympäröiviä automaatiojärjestelmiä hyödyntäen kehittyneitä CNC-työstökeskuksia, portaalityöstökeskuksia ja korkean tarkkuuden testauslaitteita varmistaakseen tuotteen vakauden ja tarkkuuden omissa valmistusprosesseissaan.

Materiaalikohtaiset sovellukset: mitä laserleikkaus voi käsitellä

Yksi laserleikkauksen määrittelevistä ominaisuuksista kilpaileviin teknologioihin verrattuna on materiaalien laajuus, jota se pystyy käsittelemään tehokkaasti. Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tyypillisistä sovelluksista materiaalityypeittäin ja kullekin yleisimmin käytetylle laserlähteelle.

Nousevat ja kasvavat sovellusalueet

Vakiintuneiden sovellusalueiden lisäksi laserleikkaus laajenee uusille alueille lasertehon kasvaessa, uusien aallonpituuksien tullessa käytännöllisiksi ja automaatio alentaa osakustannuksia. Useat nousevat sovellusalueet kasvavat nopeasti.

Sähköajoneuvojen akkujen valmistus

Sähköajoneuvojen (EV) tuotannon nopea kasvu on luonut valtavan kysynnän laserleikkaukselle akkukennojen ja pakkausten valmistuksessa. Alumiiniset virrankerääjät, kupari-anodialustat ja akkumoduulien päätylevyt leikataan laserilla tarkkoihin mittoihin. Yksi sähköauton akku voi sisältää yli 7 000 yksittäistä laserleikattua komponenttia kenno-, moduuli- ja pakkaustasoilla, mikä tekee akkujen valmistuksesta yhden nopeimmin kasvavista laserleikkaussovellussektoreista maailmanlaajuisesti.

Ohutkalvo ja joustava elektroniikka

Ultralyhyen pulssin (pikosekuntia ja femtosekuntia) laserit leikkaavat ohutkalvomateriaaleja – mukaan lukien läpinäkyvät johtavat oksidit, joustavat aurinkosähkökalvot ja orgaaniset LED-substraatit – vähäisillä lämpövaurioilla ja ominaisuuksien tarkkuudella. 10 mikrometriä . Tämä mahdollistaa joustavien näyttöjen, puettavien anturien ja painetun elektroniikan tuotannon, joiden suorituskykytaso ei ole saavutettavissa millään muulla leikkausprosessilla.

Lisäainevalmistuksen jälkikäsittely

Laserleikattu tukipoisto ja 3D-tulostettujen metalliosien erottaminen rakennuslevyistä tehdään yhä useammin laserleikkausjärjestelmillä, jotka on integroitu suoraan lisäainevalmistuskennoihin. Laserleikkauksen tarkkuus varmistaa, että osa-tukirajapinta katkeaa siististi vahingoittamatta komponentin toiminnallisia pintoja.

Puolustus- ja panssaroitujen ajoneuvojen järjestelmät

Sotilasajoneuvojen suojajärjestelmissä käytettävät ballistiset teräkset ja panssarilejeeringit vaativat laserleikkauksen runkopaneeleihin, kiinnikkeisiin ja rungon läpivienteihin. Tehokkaat laserjärjestelmät leikataan 40-60 mm paksu panssariteräs reunojen laatu on riittävä suorahitsaukseen, mikä eliminoi näiden materiaalien plasma- tai polttoleikkauksen jälkeen tarvittavan hionnan ja uudelleenprofiloinnin.

Oikean laserleikkausratkaisun valitseminen sovellukseesi

Laserleikkaussovellusten monipuolisuus tarkoittaa, että mikään yksittäinen konekokoonpano ei ole optimaalinen jokaiseen käyttötapaukseen. Oikean ratkaisun valitseminen edellyttää lasertyypin, tehotason, liikejärjestelmän kokoonpanon ja automaatiotason sovittamista kohdesovelluksen erityisvaatimuksiin.

1. Määritä ensisijainen materiaali ja paksuusalue: Kuitulaserit ovat optimaalisia metalleille; CO2-laserit ei-metallille; molemmilla on erityiset tehovaatimukset eri paksuuksille. 20 mm:n teräksen leikkaaminen vaatii olennaisesti erilaisia ​​laitteita kuin 0,5 mm:n ruostumattoman teräksen leikkaaminen.
2. Arvioi geometriavaatimukset: Tasaisen levyn leikkaaminen vaatii 2D-pukkijärjestelmän; putken ja profiilin leikkaamiseen tarvitaan erillinen putkilaser pyörivällä istukalla; kolmiulotteisen muotoiltujen osien leikkaamiseen tarvitaan 5- tai 6-akselinen laserrobottijärjestelmä.
3. Arvioi tuotantomäärä ja automaatiovaatimukset: Suuri tuotantomäärä oikeuttaa investoinnit automatisoituun lastaamiseen/purkuun, sisäkkäisten ohjelmistojen optimointiin ja integroituun materiaalinkäsittelyyn. Pienen volyymin tarkkuustyö voi asettaa koneen joustavuuden etusijalle suorituskyvyn edelle.
4. Ota huomioon reunan laatu- ja jälkikäsittelyvaatimukset: Sovellukset, jotka vaativat suoraa hitsausta leikkauksen jälkeen, tarvitsevat oksidivapaat, neliömäiset reunat, jotka on saavutettu typpiavusteella; sovelluksissa, joissa leikkauslaatu on vähemmän kriittinen, voidaan käyttää happiapua nopeamman leikkausnopeuden saavuttamiseksi.
5. Arvioi toimittajan T&K-, valmistus- ja palvelukyky: Laserleikkauslaitteiden toimittaja, jolla on integroitu T&K-, valmistus- ja huoltokyky – joka käyttää edistyneitä tuotantolaitoksia, joissa on CNC-työstökeskukset ja korkean tarkkuuden testauslaitteet – toimittaa luotettavampia laitteita ja reagoivampaa myynninjälkeistä tukea kuin jakelijat, joilla ei ole valmistussyvyyttä.

Kuten a mukautettu laserleikkaustoimittaja ja OEM / ODM-laserleikkausyritys , Gipfel yhdistää kansainväliset ensiluokkaiset suunnitteluominaisuudet, edistyneen automatisoidun tuotantoinfrastruktuurin ja syvällisen sovellustekniikan asiantuntemuksen toimittaakseen leikkausratkaisuja, jotka on optimoitu kunkin asiakkaan erityisiin prosessointivaatimuksiin – jotka tukevat sekä vakiosovelluksia että pitkälle räätälöityjä älykkäitä automaatioratkaisuja kaikilla tässä artikkelissa kuvatuilla aloilla.