ช่วงการใช้งานเครื่องเชื่อมเลเซอร์

1. การผลิต
เทคโนโลยีการเชื่อมแบบตัดด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตรถยนต์ต่างประเทศ ตามสถิติแล้ว มีสายการผลิตการเชื่อมแบบเทเลอร์เลเซอร์มากกว่า 100 สายในโลกในปี 2543 โดยมีกำลังการผลิต 70 ล้านชิ้นต่อปีสำหรับชิ้นส่วนประกอบรถยนต์ และเติบโตอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วที่ค่อนข้างสูง รุ่นที่ผลิตในประเทศและนำเข้ายังใช้โครงสร้างเปล่าแบบตัดบางส่วน ญี่ปุ่นใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ CO2 แทนการเชื่อมแบบก้นแฟลชเพื่อเชื่อมต่อเหล็กม้วนม้วนในอุตสาหกรรมเหล็ก การวิจัยเกี่ยวกับการเชื่อมเพลทบางเฉียบ เช่น ฟอยล์ที่มีความหนาน้อยกว่า 100 ไมครอน ไม่สามารถเชื่อมได้ แต่ผ่าน YAG ที่มีรูปคลื่นกำลังเอาต์พุตพิเศษ ความสำเร็จของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แสดงให้เห็นถึงอนาคตที่กว้างไกลของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ญี่ปุ่นยังประสบความสำเร็จในการพัฒนาการเชื่อมด้วยเลเซอร์ YAG สำหรับการบำรุงรักษาเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบท่อบางในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นครั้งแรกในโลก และยังได้ดำเนินการเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบเฟืองในจีนอีกด้วย
2. ผงโลหะ
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีอุตสาหกรรมจำนวนมากมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุ และวัสดุที่ผลิตโดยวิธีการถลุงและหล่อไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อีกต่อไป เนื่องจากประสิทธิภาพพิเศษและความได้เปรียบในการผลิตของวัสดุผงโลหะ จึงเข้ามาแทนที่วัสดุถลุงและหล่อแบบดั้งเดิมในบางสาขา เช่น รถยนต์ เครื่องบิน และการผลิตเครื่องมือและเครื่องมือตัด ด้วยการพัฒนาที่เพิ่มขึ้นของวัสดุผงโลหะ ปัญหาของการเชื่อมต่อกับชิ้นส่วนอื่น ๆ ปรากฏเด่นชัดมากขึ้น ดังนั้นการประยุกต์ใช้วัสดุผงโลหะจึงถูกจำกัด ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 การเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้เข้ามาสู่การแปรรูปวัสดุผงโลหะวิทยาด้วยข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งเปิดโอกาสใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้วัสดุผงโลหะวิทยา ตัวอย่างเช่น วิธีการประสานที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมต่อวัสดุผงโลหะจะใช้ในการเชื่อมเพชร ความแข็งแรงต่ำ, พื้นที่รับความร้อนกว้าง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่เหมาะสำหรับอุณหภูมิสูงและความต้องการความแข็งแรงสูง, ทำให้บัดกรีละลายและหลุดออก. การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อมและทนต่ออุณหภูมิสูงได้
3. อุตสาหกรรมยานยนต์
ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เลเซอร์ระดับกิโลวัตต์ถูกนำไปใช้กับการผลิตภาคอุตสาหกรรมได้สำเร็จ ทุกวันนี้ สายการผลิตการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้ปรากฏขึ้นเป็นจำนวนมากในอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ ซึ่งกลายเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่โดดเด่นของอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ ผู้ผลิตรถยนต์ในยุโรปเป็นผู้นำในการใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับหลังคา ตัวถัง โครงด้านข้าง และการเชื่อมโลหะแผ่นอื่นๆ ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 ในช่วงปี 1990 สหรัฐอเมริกาแข่งขันกันเพื่อนำการเชื่อมด้วยเลเซอร์มาใช้ในการผลิตรถยนต์ แม้ว่าจะเริ่มช้า แต่ก็พัฒนาอย่างรวดเร็ว อิตาลีใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ในการประกอบชิ้นส่วนเหล็กแผ่นส่วนใหญ่ ญี่ปุ่นใช้กระบวนการเชื่อมและตัดด้วยเลเซอร์ในการผลิตแผงตัวถัง ส่วนประกอบการเชื่อมด้วยเลเซอร์เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงถูกนำมาใช้มากขึ้นในการผลิตตัวถังรถยนต์เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เพิ่มเติม ตามสถิติตลาดโลหะของสหรัฐอเมริกา ภายในสิ้นปี 2545 การบริโภคโครงสร้างเหล็กเชื่อมด้วยเลเซอร์จะสูงถึง 70000t ซึ่งเพิ่มขึ้น 3-เท่าตัวจากปี 2541 ตามลักษณะเฉพาะ จำนวนมากและระดับสูงของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุปกรณ์การเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังพัฒนาในทิศทางของพลังงานสูงและหลายช่องสัญญาณ ในด้านเทคโนโลยี Sandia National Laboratory ของสหรัฐอเมริกาและ PrattWitney ได้ร่วมกันทำการวิจัยเกี่ยวกับการเติมผงโลหะและลวดระหว่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์ สถาบันเทคโนโลยีลำแสงประยุกต์ในเมืองเบรเมิน ประเทศเยอรมนี ได้ทำการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการใช้โครงตัวถังอะลูมิเนียมอัลลอยด์เชื่อมด้วยเลเซอร์ เชื่อกันว่าการเติมโลหะเสริมลงในแนวเชื่อมสามารถช่วยขจัดรอยร้าวจากความร้อน เพิ่มความเร็วในการเชื่อม และแก้ปัญหาความคลาดเคลื่อนได้ สายการผลิตที่พัฒนาได้ถูกนำไปผลิตในโรงงาน
4. อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเพียงเล็กน้อย ความเข้มข้นของความร้อนอย่างรวดเร็ว และความเครียดจากความร้อนต่ำของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ จึงแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครในการบรรจุวงจรรวมและตัวเรือนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ในการพัฒนาอุปกรณ์สุญญากาศ มีการใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ เช่น อิเล็กโทรดโฟกัสโมลิบดีนัมและวงแหวนรองรับเหล็กกล้าไร้สนิม การประกอบเส้นใยแคโทดแบบร้อนเร็ว เป็นต้น แผ่นลูกฟูกผนังบางยืดหยุ่นในเซ็นเซอร์หรือตัวควบคุมอุณหภูมิมีความหนา 0.05-0.1 มม. ซึ่งแก้ไขได้ยากด้วยวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิม การเชื่อม TIG เชื่อมผ่านได้ง่าย และความเสถียรของพลาสมาไม่ดี มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพล แต่การเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำงานได้ดีและใช้กันอย่างแพร่หลาย แอพพลิเคชั่น.
5. ชีวการแพทย์
การเชื่อมเนื้อเยื่อชีวภาพด้วยเลเซอร์เริ่มขึ้นในปี 1970 การเชื่อมท่อนำไข่และหลอดเลือดที่ประสบความสำเร็จด้วยการเชื่อมด้วยเลเซอร์และความเหนือกว่าทำให้นักวิจัยจำนวนมากขึ้นพยายามเชื่อมเนื้อเยื่อชีวภาพต่างๆ และขยายไปยังเนื้อเยื่ออื่นๆ การวิจัยในประเทศและต่างประเทศเกี่ยวกับการเชื่อมเส้นประสาทด้วยเลเซอร์มุ่งเน้นไปที่ความยาวคลื่นของเลเซอร์ ปริมาณรังสี และผลกระทบต่อการฟื้นฟูการทำงานและการเลือกเลเซอร์บัดกรี Liu Tongjun ได้ทำการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับการเชื่อมหลอดเลือดขนาดเล็กและผิวหนังด้วยเลเซอร์ ทำการศึกษาการเชื่อมของท่อน้ำดีร่วมในหนูแรท เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเย็บแผลแบบดั้งเดิมแล้ว วิธีการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบของการเกิด anastomosis ที่รวดเร็ว ไม่มีปฏิกิริยาของร่างกายแปลกปลอมในระหว่างกระบวนการรักษา รักษาคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วนที่เชื่อม และเนื้อเยื่อที่ซ่อมแซมจะเติบโตตามคุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ดั้งเดิม ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
6. สาขาอื่นๆ
ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมวัสดุพิเศษ มีการวิจัยมากมายในประเทศจีน เช่น การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมไททาเนียม BT20, โลหะผสม HEl30, แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นต้น เยอรมนีได้พัฒนาวิธีการสำหรับกระจกแบน เทคโนโลยีใหม่ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์