Lasertöötlustehnoloogia on järk-järgult tunginud tööstuslikku tootmisse ja sellest on saanud uus tehnoloogia, mis äratab palju tähelepanu. Praegu moodustab lasermaterjalide töötlemise rakendusala kõigist rakendustest, peamiselt metalldetailide tootmisel, üle 85%, ülejäänud 15% rakendustest jagunevad puidu- ja paberitoodete, riide ja naha, kiudmaterjalide, plasti, klaasi, pooljuhtide ja muude mittemetalliliste toodete jaoks. Erinevad laseri spektraallainepikkuste vahemikud näitavad erinevate materjalide puhul erinevat neeldumist ja efektiivsust, st teatud materjali omaduste puhul on alati võimalik leida tüüp, millel on kõrgeim ja töötlemiseks kõige sobivam laseri neeldumiskiirus.
Praegu on metallmaterjalide lasertöötlustehnoloogia täielikult läbi uuritud, sealhulgas lõikamine, keevitamine, plakeerimine ja puhastamine. Järgmine kuum kasvupunkt on mittemetalliliste materjalide, eriti klaasi, plasti, puidu ja paberitoodete lasertöötlus. Need on elus ja tööstuses kõige levinumad materjalid. Plastik on tüüpilisem, selle plastilisus muutub mitmel moel ja seda modelleeritakse mitmesuguste tööstusdetailide, igapäevaste vajaduste ja väga laiaulatuslike rakenduste jaoks. Plastide ühendamine on pikka aega olnud endiselt probleem, mida ei ole suudetud rahuldavalt lahendada.
Plastühendusprotsess Plastil on hea termoplastsus, seega kui ühendamine on vajalik, muutub see lokaalse kuumusega pehmeks ja sulavaks ning seda on lihtne ühendada, kuid efektiivsuse ja ühendamise kvaliteedi osas on erinevused suured. Praegu on plastdetailide ühendamiseks peamiselt mitu võimalust: esimene on kõige traditsioonilisem liimpasta. Praegu on tööstusliimil sageli ebameeldiv lõhn ja see tekitab isegi mürgiseid aineid, näiteks formaldehüüdi, mis ei vasta keskkonnakaitsenõuetele. Teine on kinnitusdetailide või kinnitusdetailide ühendamine, näiteks kahe plastdetaili eelnevalt valmistatud pandla asend, mida on lihtne eemaldada või kahe plastdetaili kokku kruvida. Kolmas tüüp on kuumsulatamine plastdetailide ühendamiseks, sealhulgas induktsioonkeevitus, kuumplaadikeevitus, kuumgaasikeevitus, vibratsioonhõõrdkeevitus, ultrahelikeevitus ja laserkeevitus. Kinnitusdetailide ühendamisel on teatud oluline tähtsus. Seda kasutatakse üldiselt kahe plastdetaili ühendamiseks ilma püsiva surnud ühenduseta. Kuumsulatamine on üldiselt plastdetailide vaheline püsiv ühendus. Kuumplaadikeevituse efektiivsus on väga madal, täpsus ei ole piisav ja automatiseerimise aste on madal. Praegu kasutatakse enim vibratsioonhõõrdkeevitust ja ultrahelikeevitust ning sellega seotud seadmed maksavad vaid kümneid tuhandeid jüaane tükk ja sobivad masstootmiseks. Ultraheli tekitab aga müra, keevitusdetailide suurus on piiratud ja kergesti tekivad ebaühtlased kuumliidesed ning keevitusefekti vead. Laserkeevitus on järk-järgult esile kerkinud ja plastitööstuse tähelepanu köitnud.
Plastikust laserkeevitus: Plastikust laserkeevitus on tehnoloogia, mis kasutab laseri soojusenergiat termoplastdetailide püsivaks ühendamiseks. Enne keevitamist on vaja lisada sobiv väline jõud, et kinnitada kahe keevitatava detaili vaheline ala, reguleerida lähiinfrapunalaseri lainepikkust vastavalt detailide materjalile. Laser läbib esmalt esimese detaili, teine osa neelab selle ja muundab selle soojusenergiaks, sulatades kahe detaili kontaktpinna, moodustades keevitusala ja lõpetades keevituse. Plastikust laserkeevituse eelised on kõrge efektiivsus, täisautomaatne juhtimine, kõrge täpsus, hea keevisõmbluse tihendus, kindel keevitus, väiksem kahjustus plastdetailidele, müra ja tolmu puudumine, mis on väga ideaalne plastkeevitusprotsess. Praegused plastist laserkeevituse probleemid on üks: seadmete suhteliselt kallis võrreldes traditsioonilise protsessiga; teiseks: laserkiire neeldumisest tingitud keevitusraskused erinevate plastvärvide, eriti läbipaistva plasti ülemise ja alumise kihi vahel on veelgi keerulisemad, kuid tulevikus saab uurida katte kasutamist laserkiire neeldumise abistamiseks; kolmandaks: plastist laserkeevituse erinevate rakendusstsenaariumide, laadimise ja mahalaadimise, kinnitusdetailide ja automatiseerimise uuringud on endiselt ebapiisavad.
Teoreetiliselt saab plastmassist laserkeevitust rakendada kõigis plastühendustega seotud tööstusharudes ja see tehnoloogia on alles algstaadiumis. Seda kasutatakse autode, meditsiiniseadmete, kodumasinate, tarbeelektroonika jms plastdetailide valmistamisel. Autotööstuses kasutatakse peaaegu sünkroonset keevitust kasutavat plastmassist laserkeevitust mitmesuguste klapikeevitussüsteemide, tagasilöögiklappide ja auto armatuurlaua keevitussüsteemide jaoks; järjestikuse kontuurkeevituse režiimiga plastmassist laserkeevitusseadet kasutatakse igasuguste kütusetorude ja plastühenduste jaoks, samuti tipptasemel autode kaitseraudade, autode tervitustulede, pöörisvooluventilaatorite, autode tagumiste tagatulede, õli- ja gaasiseparaatorite jms keevitamiseks. Autode 360-kraadise kaamera, autoradari, automaatse ukseluku, elektroonilise parkimiskontrolleri, esiklaasinäidiku jms puhul saab plastmassist laserkeevitust kasutades saavutada kõrge tootekvaliteedi ja ökonoomsuse.
Meditsiiniseadmete osas kasutatakse plastmassist laserkeevitust kõrgete puhtusnõuetega seadmete, näiteks meditsiiniliste voolikute ühenduste, vereanalüsaatorite, kuuldeaparaatide, gastroskoobi ühenduste ja vedelikufiltripaakide tihendamiseks ja keevitamiseks. Tarbeelektroonika keevitus, näiteks plastmassist laserkeevituse kasutamine kellarihmade keevitamiseks, VR-prillide pakendite jms keevitamiseks, võimaldab saavutada ilusa välimuse ja suure keevitustugevuse. Plastmassist laserkeevitust kasutatakse ka mobiiltelefonide osade (korpused, peakomplekti pesad, USB-pesad), hiirte, andurite jms puhul. Nüüd on mõned ettevõtted rakendanud plastmassist laserkeevitust ka akude pakendite keevitamiseks.
Postituse aeg: 27. märts 2023
