Công nghệ laser có mặt khắp nơi trong sản xuất và ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta theo nhiều cách vô hình. Ví dụ, laser được sử dụng để cắt kính trong túi khí xe hơi, điện thoại thông minh và màn hình máy tính bảng, và các giá đỡ nhỏ, tinh tế trong y học. Laser có thể được sử dụng để hàn pin, vỏ của cảm biến trong xe hơi và phụ kiện đường ống kim loại. Laser cũng có thể xử lý các lỗ tản nhiệt trong máy tính xách tay, đánh dấu các bộ phận, v.v.
Công nghệ đầu tiên được phát triển trong sản xuất là cắt laser kim loại tấm. Cắt laser chính xác hơn bất kỳ quá trình nào khác và do đó cung cấp nhiều lợi thế cho việc lắp ráp tiếp theo. Ví dụ, ngành công nghiệp đóng tàu thường sử dụng plasma để cắt các bộ phận. Sau đó, độ chính xác lắp ráp được thỏa mãn bằng cách định hình bộ gõ. Kết quả là, các nhà máy đóng tàu thường nghe thấy tiếng đầu búa hàng ngàn lần. Tuy nhiên, sau khi lắp đặt máy cắt laser, cảm giác lớn nhất là việc sản xuất đã trở nên "yên tĩnh".
Có năm xu hướng hiện tại và tương lai trong các ứng dụng laser trong ngành sản xuất.
1. Hàn laser công suất lớn
Tối đa hóa thời gian hàn và giảm thiểu thời gian không hàn luôn là mục tiêu cao nhất của quy trình sản xuất. Hàn laser là một quá trình hàn không tiếp xúc trong đó đầu laser có thể được di chuyển rất nhanh, làm cho hàn gần như ngay lập tức. Một ví dụ điển hình là hàn các thành phần ghế ô tô. Một robot mang đầu laser di chuyển hàn trên thành phần mà không dừng hàn. Những gì đã từng mất vài phút bây giờ mất vài giây.
2. Đánh dấu laser
Khắc laser là công nghệ laser phát triển nhanh nhất trên thị trường trong những năm gần đây. Khi các yêu cầu theo dõi và truy xuất nguồn gốc tăng lên, quy mô thị trường sẽ tiếp tục tăng lên. Khắc laser cung cấp một phương pháp đánh dấu vĩnh viễn và trực tiếp cho nhiều loại vật liệu. Bạn có thể in trực tiếp bất kỳ tính năng đồ họa nào, bao gồm văn bản, đồ họa và mã vạch.
3. Sản xuất phụ gia laser
Sau gần 30 năm phát triển, sản xuất bồi đắp laser cuối cùng đã được sử dụng thành công để sửa chữa và sản xuất phụ tùng. Để sửa chữa các bộ phận, công nghệ này lý tưởng để làm lại các bộ phận đắt tiền hoặc các công cụ bị mòn, chẳng hạn như khuôn mẫu và cánh tuabin động cơ hàng không. Lớp kim loại được lắng đọng trong khu vực sửa chữa và sau đó được xử lý nhẹ theo thông số kỹ thuật. Đối với sản xuất phụ tùng, cấy ghép của ngành y tế và các bộ phận động cơ hàng không phức tạp nguyên khối đang được phát triển và sản xuất, tất cả đều đang sử dụng laser để tùy chỉnh nhanh chóng. Giảm thời gian chu kỳ sản xuất cho mỗi mảnh sẽ là chìa khóa để duy trì sự thành công của công nghệ sản xuất bồi đắp laser.
4. Siêu ngắn xung laser micromachining
Laser Picosecond và femtosecond với thời gian xung 10-12 giây và 10-15 giây không tạo ra nhiệt dư thừa khi gia công kim loại, tức là không hoặc rất nhỏ các khu vực bị ảnh hưởng nhiệt được sản xuất. Chúng có thể được sử dụng để xử lý các vật liệu giòn như nhựa, thủy tinh và gốm sứ, và thậm chí hầu hết mọi kim loại. Laser loại bỏ các chất bằng cách thăng hoa (sự thay đổi chất rắn thành khí mà không đi qua trạng thái lỏng). Các cạnh gia công laser có chất lượng cao - sạch sẽ, chính xác và không có burr.
Ví dụ, khoan một lỗ trong kim phun khí tự nhiên, phải có hình học chính xác để tối đa hóa hiệu quả. Ngành công nghiệp thiết bị y tế cũng có nhiều yêu cầu đối với chế biến nhựa và kim loại, và xử lý laser xung siêu ngắn hoàn toàn có thể đáp ứng các yêu cầu này. Những laser này có xu hướng đắt tiền, nhưng giá đang giảm. Gia công vi mô laser là một lựa chọn tốt nếu bạn cần tạo ra một phần độc đáo, hoặc nếu bạn muốn giảm đáng kể các hoạt động gia công tiếp theo.
5. Cắt laser tấm
Cắt laser mặc dù phát triển sớm nhất, nhưng cho đến nay nó vẫn có thị trường lớn nhất. Nhờ sự phát triển của laser sợi quang và laser đĩa, tốc độ cắt đã được cải thiện rất nhiều. Laser sợi hoặc đĩa 2kW cắt nhanh hơn laser CO2 4kW! Gần đây, các laser này đã có thể cắt vật liệu có độ dày khác nhau một cách tối ưu với điều khiển bên ngoài ở chế độ "bay" trên dây chuyền lắp ráp.
Tương lai của laser trong sản xuất là tươi sáng. Nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm.
