Laserteknologian keksimisestä 1960-luvulla lähtien se on nopeasti kehittynyt keskeiseksi työkaluksi teollisessa valmistuksessa korkean energiatiheytensä, hyvän suuntaavuutensa ja hallittavuutensa ansiosta. Verrattuna perinteisiin mekaanisiin prosessointimenetelmiin, laserprosessoinnilla on merkittäviä etuja, kuten kosketukseton toiminta, korkea tarkkuus ja korkea automaatioaste, ja sitä käytetään laajalti teollisessa valmistuksessa, kuten materiaalien leikkauksessa, hitsauksessa, merkkauksessa, porauksessa ja lisäainevalmistuksessa. Laserin tyypin ja sen prosessiominaisuuksien mukaan teollinen laserprosessointi jaetaan pääasiassa kolmeen luokkaan: laserleikkaus, laserhitsaus ja laserlisäainevalmistus. Jokaisella prosessimenetelmällä on oma ainutlaatuinen toimintamekanisminsa ja sovellusalueensa.
Laserleikkaus on yksi kehittyneimmistä teollisista lasersovelluksista. Siinä käytetään tehokasta lasersädettä materiaalien sulattamiseen ja höyrystämiseen, ja se yhdistetään apukaasuun kuonan puhaltamiseksi pois, mikä saavuttaa tehokkaan ja tarkan leikkauksen. CO₂-laserit ja kuitulaserit ovat tällä hetkellä valtavirran laitteita, jotka soveltuvat keskipaksujen ja ohuiden levyjen, kuten hiiliteräksen, ruostumattoman teräksen ja alumiiniseosten, leikkaamiseen. Tämän teknologian etuja ovat sen kapea rako, pieni lämpövaikutusalue, muottien tarve ja kyky vaihtaa prosessointireittejä nopeasti. Se sopii erityisesti kysytyille teollisuudenaloille, kuten autoteollisuudelle, levymetallien käsittelylle ja ilmailu- ja avaruusteollisuudelle.
Autoteollisuudessa laserleikkausta käytetään erilaisten komponenttien valmistukseen koripaneeleista moottoreihin. Esimerkiksi kuitulasereita käytetään erittäin lujien teräskomponenttien tarkkaan leikkaamiseen, mikä keventää autoja.
(2) Myös ilmailu- ja avaruusteollisuus hyötyy laserleikkausteknologiasta, erityisesti monimutkaisten komponenttien valmistuksessa edistyneistä materiaaleista, kuten titaanista ja komposiittimateriaaleista. Esimerkiksi ultranopeita lasereita voidaan käyttää leikkaamaan monimutkaisia titaaniseoskomponentteja samalla, kun minimoidaan lämpövauriot ja varmistetaan komponenttien rakenteellinen eheys, mikä parantaa merkittävästi ilmailu- ja avaruuskomponenttien suorituskykyä ja turvallisuutta.
Laserhitsauksessa liitos saavutetaan sulattamalla metallimateriaaleja nopeasti lasersäteellä, mikä pätee syvään tunkeutumiseen, suureen nopeuteen ja alhaiseen lämmöntuontiin. Yleisiä hitsausmenetelmiä ovat jatkuva laserhitsaus ja pulssilaserhitsaus, jotka soveltuvat ohutlevyjen tarkkuushitsaukseen ja syvään tunkeutumiseen. Kaarihitsaukseen verrattuna laserhitsaussaumoilla on suurempi lujuus ja vähemmän muodonmuutoksia, ja niitä voidaan soveltaa esimerkiksi akkujen pakkaamisessa, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen komponenttien hitsauksessa ja ydinvoiman rakenneosien valmistuksessa. Erityisesti akkujen valmistuksessa laserhitsauksesta on tullut valtavirtainen liitosmenetelmä.
(1) Autoteollisuudessa laserhitsausta käytetään koripaneelien, moottorin osien ja muiden kriittisten osien liittämiseen. Esimerkiksi kuitulasereita käytetään erittäin lujien teräskomponenttien tarkkuushitsaukseen vahvojen ja kestävien liitosten muodostamiseksi.
(2) Elektroniikkateollisuudessa laserhitsausta käytetään pienten ja täsmällisten komponenttien tarkkoihin liitoksiin. Esimerkiksi diodilasereita käytetään litiumioniakkujen akkukennojen hitsaukseen sähköliitosten luotettavuuden varmistamiseksi.
(3) Ilmailuteollisuudessa Boeing 787 Dreamliner käyttää laserhitsaustekniikkaa titaaniseosten ja komposiittimateriaalien liittämiseen, mikä vähentää merkittävästi niittien määrää, alentaa rungon painoa ja parantaa polttoainetehokkuutta.
Lasertekniikka, tärkeänä edistyneen valmistuksen pilarina, laajentaa jatkuvasti teollisten sovellustensa rajoja. Tällä hetkellä laserkäsittely kehittyy myös kohti suurempaa tehoa, suurempaa tarkkuutta ja moniprosessi-integraatiota, kuten laser-sähkökaarikomposiittihitsausta, laserin ultrasupernopeaa mikrokäsittelyä ja laserin älykkäitä valvontajärjestelmiä. Tulevaisuudessa suurtehoisten puolijohdelasereiden, älykkäiden ohjausjärjestelmien ja vihreiden valmistuskonseptien jatkuvan kehityksen myötä laserkäsittelyllä on edelleen keskeinen rooli älykkään valmistuksen, yksilöllisten tuotteiden ja äärimmäisten materiaalien käsittelyn aloilla.
ROBOTTILASERHITSAUSKONE — AMMATTIMAINEN HITSAUSRATKAISUT
★ Langansyöttölaite ja hitsaus keskittyvät ohjauspolkimeen
★ 0,08 mm:n robotin paikannustarkkuus
★ Raycus Max JPT IPG -laserlähde valinnainen
★ Koko järjestelmän mukauttaminen
Julkaisun aika: 25. huhtikuuta 2025
