Una breve analisi del mercato della lavorazione laser dei materiali in rame
La lavorazione laser si basa sull'interazione tra l'energia termica irradiata dal raggio e il materiale per ottenere vaporizzazione, decomposizione, fusione o modifica istantanea dei materiali per ottenere i requisiti di lavorazione desiderati del pezzo, che viene chiamata produzione laser o lavorazione laser. Oggigiorno la lavorazione laser si sta rapidamente diffondendo nel nostro Paese ed è penetrata nelle linee produttive di centinaia di industrie.
La lavorazione laser si è rivelata la più semplice e adatta per l’applicazione su materiali metallici. Secondo statistiche approssimative, la lavorazione dei materiali metallici rappresenta oltre l’85% di tutte le applicazioni di lavorazione laser nel mondo. Tuttavia, attualmente, nella lavorazione dei metalli, la lavorazione ordinaria dei materiali in acciaio rappresenta la maggioranza e il volume di applicazione dei materiali in acciaio è senza dubbio il più grande, in particolare acciaio inossidabile e acciaio legato, che sono stati utilizzati in tutti gli aspetti della vita. Tuttavia, l’applicazione del laser in altri materiali metallici, come rame, alluminio e altri metalli non ferrosi, è ancora molto ridotta. Il rame e le leghe di alluminio sono le materie prime di base per molti prodotti industriali. Hanno un'eccellente conduttività elettrica, trasferimento di calore e resistenza. Resistenza alla corrosione e all'usura. La lega di alluminio ha un'elevata resistenza ed è un buon materiale per alleggerire, ma questo articolo si concentra sui materiali in rame.
1. Taglio laser e saldatura del rame
Il rame è sempre stato un materiale metallico di alto valore. Soprattutto da quest'anno i prezzi dei futures internazionali su grandi quantità di acciaio, plastica, rame, alluminio, cartone, ecc. sono aumentati notevolmente. I materiali di rame comuni includono rame puro, ottone, rame rosso e altri tipi. Le forme dei materiali includono barre, fili, piastre, strisce, nastri, tubi, lamine, ecc. In effetti, il rame è un metallo antico. Molti bronzi preziosi risalenti a migliaia di anni fa sono stati rinvenuti in tempi moderni. Pertanto, migliorare la qualità artigianale e di lavorazione dei materiali in rame è un compito molto importante. La lavorazione laser dei materiali in rame sarà un’opzione molto promettente.
immagine.png
Lastre di rame, fogli di rame e tubi di rame dovrebbero essere i più adatti al taglio laser. Tuttavia, il rame è un materiale altamente riflettente. Nell'antichità le lastre di rame venivano utilizzate anche per realizzare specchi, che avevano un basso assorbimento dei raggi laser. In molti casi, è inferiore al 30%, che equivale al 70% del laser riflesso, il che non solo provoca uno spreco di perdita di energia, ma la luce riflessa può anche facilmente causare danni alla testa di lavorazione, alla lente, al laser e altri componenti. Pertanto, in passato, il rame ha rappresentato per molto tempo una sfida importante per il taglio laser.
Le macchine da taglio laser CO2 possono tagliare bene materiali spessi e possono anche tagliare il rame, ma uno strato di spray di grafite o ossido di magnesio deve essere rivestito sul foglio di rame per evitare che il riflesso danneggi l'attrezzatura. Il tasso di assorbimento del rame per i raggi laser in fibra è molto basso, ma i produttori hanno implementato dispositivi di isolamento nella progettazione della struttura del prodotto. nLight è stato il primo a lanciare un laser a fibra che resiste ai materiali altamente riflettenti. Successivamente, produttori nazionali come Zhongke Guanghui e Fibo All hanno lanciato laser a fibra resistenti all'elevata riflessione. Alcune aziende che producono teste di taglio hanno anche progettato una luce antiriflesso per le teste di lavorazione, il che ha aperto il mercato ai laser a fibra nelle applicazioni di taglio di lamiere di rame. Al giorno d'oggi, è stato realizzato che è possibile utilizzare 3KW per tagliare lastre di rame con uno spessore di 10 mm.
Rispetto al taglio, la saldatura laser dei materiali in rame è più difficile. La saldatura richiede la fusione del materiale di base, che di solito si traduce in una maggiore potenza o in un ritorno di luce di maggiore durata rispetto al taglio. L'assorbimento del rame aumenta al diminuire della lunghezza d'onda, il che significa che i laser nella banda visibile (ad esempio, i laser verdi con una lunghezza d'onda di 532 nm) presenteranno vantaggi significativi se utilizzati per la saldatura del rame. I laser verdi sono più popolari nei paesi stranieri per la saldatura del rame. materiali, ma i laser verdi sono soggetti a limitazioni di potenza. La società straniera TRUMPF ha realizzato laser a luce verde a livello di kilowatt, mentre le società nazionali possono raggiungere nella migliore delle ipotesi solo il livello di 100-watt e il divario è evidente.
L'emergere della testa di saldatura oscillante rende il laser a fibra adatto alla saldatura di materiali in rame. La maturità della potenza, dell'applicazione e dell'abbinamento del laser a fibra offre garanzie per la saldatura di materiali in rame. I laser a fibra da mille watt espandono più spazio per le applicazioni di saldatura di materiali in rame. Negli ultimi due anni, l'emergere dei laser a semiconduttore a luce blu è stato prodotto a livello nazionale, il che è positivo anche per la saldatura del rame. La lunghezza d'onda dei laser a luce blu è di circa 400-460 nm e il tasso di assorbimento da parte dei materiali in rame può raggiungere il 70%. Ora vengono utilizzate lastre di rame che originariamente venivano saldate con laser a fibra da 3KW. Un laser blu da 1,5KW può essere sufficiente.
2. I materiali in rame sono ampiamente utilizzati e stimoleranno la domanda di lavorazione laser
Il rame è un ottimo materiale conduttivo, quindi ha un gran numero di applicazioni in alimentazione, cavi, motori, interruttori, circuiti stampati, condensatori, dispositivi di comunicazione, stazioni base per telecomunicazioni, ecc. Il rame ha una buona conduttività termica ed è ampiamente utilizzato in scambiatori di calore, apparecchiature di refrigerazione, elettrodomestici, tubi, ecc. Inoltre, il rame è ampiamente utilizzato nell'industria delle batterie. Soprattutto negli ultimi anni, la tecnologia di saldatura laser è stata gradualmente adottata per l'imballaggio delle batterie e per le celle delle batterie di potenza. Il rame è ampiamente utilizzato e consumato nelle industrie elettriche ed elettroniche, rappresentando oltre la metà del consumo totale. Con la graduale maturità della tecnologia laser e l'uso della lavorazione laser nei componenti relativi ai materiali in rame, si stima che la lavorazione laser dei materiali in rame porterà in futuro più di 10 miliardi di yuan nella domanda di apparecchiature laser, diventando una nuova crescita punto nel settore del laser.
