Une brève analyse du marché du traitement laser des matériaux en cuivre
Le traitement au laser repose sur l'interaction entre l'énergie thermique rayonnée par le faisceau et le matériau pour obtenir une vaporisation, une décomposition, une fusion ou une modification instantanée des matériaux afin d'atteindre les exigences souhaitées en matière de traitement de la pièce, appelée fabrication au laser ou traitement au laser. De nos jours, le traitement au laser se répand rapidement dans notre pays et a pénétré les lignes de production de centaines d'industries.
Le traitement au laser s’est avéré être le plus simple et le plus adapté aux applications sur des matériaux métalliques. Selon des statistiques approximatives, le traitement des matériaux métalliques représente plus de 85 % de toutes les applications de traitement laser dans le monde. Cependant, à l'heure actuelle, dans le traitement des métaux, le traitement des matériaux en acier ordinaires représente la majorité, et le volume d'application des matériaux en acier est sans aucun doute le plus important, en particulier l'acier inoxydable et l'acier allié, qui ont été utilisés dans tous les aspects de la vie. Cependant, l'application du laser dans d'autres matériaux métalliques, tels que le cuivre, l'aluminium et d'autres métaux non ferreux, est encore très limitée. Les alliages de cuivre et d’aluminium constituent les premiers matériaux de base de nombreux produits industriels. Ils ont une excellente conductivité électrique, un excellent transfert de chaleur et une excellente résistance. Résistance à la corrosion et à l'usure. L'alliage d'aluminium a une résistance élevée et constitue un bon matériau pour l'allègement, mais cet article se concentre sur les matériaux en cuivre.
1. Découpe et soudage laser du cuivre
Le cuivre a toujours été un matériau métallique de grande valeur. D’autant plus que cette année, les prix à terme internationaux en vrac de l’acier, des plastiques, du cuivre, de l’aluminium, du carton, etc. ont beaucoup augmenté. Les matériaux en cuivre courants comprennent le cuivre pur, le laiton, le cuivre rouge et d’autres types. Les formes des matériaux comprennent des tiges, des fils, des plaques, des bandes, des bandes, des tubes, des feuilles, etc. En fait, le cuivre est un métal ancien. De nombreux bronzes précieux datant de plusieurs milliers d’années ont été découverts à l’époque moderne. Par conséquent, améliorer le savoir-faire et la qualité de traitement des matériaux en cuivre est une tâche très importante. Le traitement au laser des matériaux en cuivre sera une option très prometteuse.
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Les plaques de cuivre, les feuilles de cuivre et les tubes de cuivre devraient être les plus adaptés à la découpe laser. Cependant, le cuivre est un matériau hautement réfléchissant. Dans les temps anciens, les feuilles de cuivre étaient également utilisées pour fabriquer des miroirs, qui absorbaient faiblement les faisceaux laser. Dans de nombreux cas, c'est moins de 30 %, ce qui équivaut à 70 % du laser réfléchi, ce qui entraîne non seulement une perte d'énergie, mais la lumière réfléchie peut également facilement endommager la tête de traitement, la lentille, le laser. et d'autres composants. Le cuivre constitue donc depuis longtemps un défi majeur pour la découpe laser.
Les machines de découpe laser CO2 peuvent bien couper des matériaux épais et peuvent également couper du cuivre, mais une couche de spray de graphite ou d'oxyde de magnésium doit être appliquée sur la feuille de cuivre pour empêcher la réflexion d'endommager l'équipement. Le taux d'absorption du cuivre pour les faisceaux laser à fibre est très faible, mais les fabricants ont mis en œuvre des dispositifs d'isolation dans la conception de la structure du produit. nLight a été le premier à lancer un laser à fibre résistant aux matériaux hautement réfléchissants. Plus tard, des fabricants nationaux tels que Zhongke Guanghui et Fibo All ont lancé des lasers à fibre résistants à une réflexion élevée. Certaines entreprises qui fabriquent des têtes de découpe ont également conçu une lumière antireflet pour les têtes de traitement, ce qui a ouvert le marché des lasers à fibre dans les applications de découpe de feuilles de cuivre. De nos jours, il a été réalisé d'utiliser 3KW pour couper des plaques de cuivre d'une épaisseur de 10 mm.
Comparé à la découpe, le soudage au laser des matériaux en cuivre est plus difficile. Le soudage nécessite la fusion du matériau de base, ce qui entraîne généralement une puissance plus élevée ou un retour de lumière plus long que le découpage. L'absorptivité du cuivre augmente à mesure que la longueur d'onde diminue, ce qui signifie que les lasers dans la bande visible (par exemple, les lasers verts d'une longueur d'onde de 532 nm) présenteront des avantages significatifs lorsqu'ils seront utilisés pour le soudage du cuivre. Les lasers verts sont plus populaires dans les pays étrangers pour le soudage du cuivre. matériaux, mais les lasers verts sont soumis à des limitations de puissance. La société étrangère TRUMPF a atteint des lasers à lumière verte de niveau kilowatt, tandis que les entreprises nationales ne peuvent atteindre au mieux qu'un niveau de 100- watts, et l'écart est évident.
L’émergence de la tête de soudage pivotante rend le laser à fibre adapté au soudage de matériaux en cuivre. La maturité de la puissance, de l'application et de l'adaptation du laser à fibre offre une garantie pour le soudage des matériaux en cuivre. Les lasers à fibre de mille watts élargissent l'espace pour les applications de soudage de matériaux en cuivre. Au cours des deux dernières années, l'émergence de lasers à semi-conducteurs à lumière bleue a été produite dans le pays, ce qui est également une bonne chose pour le soudage du cuivre. La longueur d'onde des lasers à lumière bleue est d'environ 400-460 nm et le taux d'absorption par les matériaux en cuivre peut atteindre 70 %. Des feuilles de cuivre qui étaient à l'origine soudées par des lasers à fibre de 3 kW sont désormais utilisées. Un laser bleu de 1,5 kW peut suffire.
2. Les matériaux en cuivre sont largement utilisés et stimuleront la demande de traitement laser
Le cuivre est un très bon matériau conducteur, il a donc un grand nombre d'applications dans l'alimentation, les câbles, les moteurs, les commutateurs, les cartes de circuits imprimés, les condensateurs, les appareils de communication, les stations de base de télécommunications, etc. Le cuivre a une bonne conductivité thermique et est largement utilisé dans échangeurs de chaleur, équipements de réfrigération, appareils électroménagers, canalisations, etc. De plus, le cuivre est largement utilisé dans l’industrie des batteries. Ces dernières années en particulier, la technologie de soudage au laser a été progressivement adoptée pour l'emballage des batteries et les cellules de batteries électriques. Le cuivre est largement utilisé et consommé dans les industries électriques et électroniques, représentant plus de la moitié de la consommation totale. Avec la maturité progressive de la technologie laser et l'utilisation du traitement laser dans les composants liés aux matériaux en cuivre, on estime que le traitement laser des matériaux en cuivre générera plus de 10 milliards de yuans de demande d'équipement pour les équipements laser à l'avenir, devenant ainsi une nouvelle croissance. point dans l'industrie du laser.
