Trình diễn tại chỗ đầu tiên tại Max Laser Digital Spot

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành sản xuất Trung Quốc và sự nâng cấp lặp đi lặp lại của các công nghệ sản xuất công nghiệp truyền thống, nhu cầu vềthiết bị cắt laser trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã được thúc đẩy, dẫn đến sự tăng trưởng bền vững trong thị trường thiết bị laser, từ đó nhiều nhà sản xuất đã được hưởng lợi. Tuy nhiên, với số lượng người chơi tham gia ngày càng tăng, sự cạnh tranh ngày càng trở nên khốc liệt và thị trường này đang dần trở thành đại dương đỏ.

Khác với điều này, được hưởng lợi từ sự phát triển mạnh mẽ của một số lĩnh vực chính như phương tiện sử dụng năng lượng mới và pin điện trong những năm gần đây, nhu cầu vềthiết bị hàn laser đã không ngừng tăng lên, từ đó thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành hàn laser. Theo số liệu thống kê liên quan, từ năm 2017 đến năm 2022, quy mô thị trường củathiết bị hàn laser ở Trung Quốc tăng từ 7,14 tỷ nhân dân tệ lên 17,96 tỷ nhân dân tệ. Đồng thời, các tổ chức liên quan dự báo quy mô thị trường của ngành thiết bị hàn laser sẽ vượt quá 30 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025.

Do đó, hàn laser được công nhận rộng rãi là thị trường đại dương xanh tiếp theo trong ngành xử lý laser. Hiện nay, các nhà sản xuất lớn đang tăng cường đầu tư nghiên cứu và phát triển để chuyển từ thị trường cắt laser sang thị trường hàn laser. Tuy nhiên, so với cắt laser, hàn laser phải đối mặt với nhiều thách thức khó khăn hơn về mặt công nghệ và quy trình, điều này đã trở thành trở ngại đáng kể đối với nhiều nhà sản xuất trong quá trình phát triển chiến lược của họ.

Trong lĩnh vực hàn laser, các vật liệu khác nhau có đặc tính hấp thụ, phản xạ và truyền dẫn khác nhau đối với tia laser. Do đó, trong trường hợp sự phân bổ năng lượng của tia laser trong quá trình hàn không hợp lý có thể dẫn đến chất lượng bề mặt của đường hàn kém, chẳng hạn như các khuyết tật như bắn tóe, oxy hóa và không đồng đều. Nó cũng có thể dẫn đến các vấn đề bên trong đường hàn, chẳng hạn như lỗ chân lông, vết nứt nhỏ, phân bố pha không hợp lý và ứng suất không đồng đều, do đó ảnh hưởng đến các đặc tính hình học, cơ học và chống ăn mòn của mối hàn. Ngoài ra, quá trình hàn laser cũng có thể liên quan đến việc hàn nhiều vật liệu. Trong những trường hợp như vậy, các tính chất vật lý khác nhau như độ dẫn nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt giữa các vật liệu khác nhau đặt ra yêu cầu cao hơn về quy trình và laser hàn.

Điều này cũng minh họa tầm quan trọng cốt yếu của việc đảm bảo kiểm soát chính xác sự phân bổ năng lượng của tia laser khi nó tác động lên vật liệu hàn. Nó cũng ngụ ý rằng hàn laser có các đặc tính tùy biến cao, đòi hỏi phải đáp ứng các yêu cầu sản phẩm khác nhau của khách hàng, do đó đòi hỏi phải có kích thước điểm có thể kiểm soát được.

Kích thước điểm thông thường được sử dụng để cắt laser không phù hợp để sử dụng trực tiếp trong hàn laser, vì cả hai đều có những yêu cầu khác nhau đáng kể về phân bổ năng lượng của laser. Để đạt được sự nâng cấp trong các ứng dụng laser, các nhà sản xuất lớn bao gồm Max, thông qua cải tiến công nghệ, đã cung cấp cho kích thước điểm nhiều biến số hơn dựa trên laser truyền thống với các thông số điều chỉnh rất hạn chế.

Ví dụ, bằng cách tích hợp một gương phản chiếu bên trong đầu cắt laser có thể thay đổi góc phát xạ laser, chùm tia đầu ra có thể quét bề mặt vật liệu được xử lý, từ đó làm tăng tính linh hoạt và biến thiên về không gian của chùm tia. Ngoài ra, tùy thuộc vào các yêu cầu ứng dụng khác nhau, sự phân bổ năng lượng của laser có thể được chuyển đổi từ loại Gaussian truyền thống sang loại đỉnh phẳng hoặc hình khuyên để đạt được hiệu ứng làm nóng trước, gia nhiệt và ủ đồng nhất.

Tuy nhiên, theo quan điểm của Max Laser, các cải tiến công nghệ khác nhau nêu trên vẫn chưa đạt được kích thước điểm số hóa triệt để và thực sự, chủ yếu là do thiếu tính linh hoạt cao và tính không đồng nhất.

Các tia laser thông thường thường chỉ tạo ra một biến thể cố định và hạn chế của chùm tia laser. Để đạt được sự kiểm soát chính xác kích thước điểm, cần thay đổi pha và biên độ của chùm tia để điều chỉnh kích thước và hình dạng của điểm. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các thiết bị như máy quét điện kế, bộ điều biến ánh sáng không gian hoặc laser kết hợp tương đối phức tạp.

Để thực hiện được những điều trên, các nhà tích hợp hệ thống chuyên dụng được yêu cầu phát triển hệ thống điều khiển để người dùng có thể thích ứng với các loại laser và hệ thống khác nhau cho các tình huống ứng dụng khác nhau. Điều này không chỉ hạn chế tính linh hoạt của các ứng dụng laser và khả năng đạt được hình dạng điểm tùy ý mà còn tạo ra sự phụ thuộc vào các nhà tích hợp hệ thống chuyên dụng, dẫn đến tăng chi phí và hiện tượng đồng nhất hóa các quy trình ứng dụng trong ngành. Hơn nữa, cách tiếp cận theo lớp này ngăn cản tia laser đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu ứng dụng, do đó làm giảm hiệu quả của chúng.

Để giải quyết những vấn đề khó khăn này, Max Laser đã đi tiên phong trong việc giới thiệu công nghệ điểm kỹ thuật số Zidi trong ngành công nghiệp laser. Nguyên tắc đằng sau công nghệ này bao gồm việc điều khiển độc lập và kết hợp công suất phát xạ, tần số và chu kỳ nhiệm vụ của từng điểm sáng pixel thông qua hệ thống điều khiển quy trình tự phát triển, tương tự như mô hình màu RGB, cho phép tự do tạo ra mọi dạng điểm.

Tại Photonics China Expo gần đây, Max Laser lần đầu tiên đã công khai trình diễn sự xuất sắc của công nghệ điểm kỹ thuật số Zidi. Làm thế nào nó đạt được sự biến đổi kỳ diệu của các hình dạng điểm tùy ý chỉ bằng một tia laser? Theo trình diễn tại chỗ, hệ thống điều khiển quy trình trước tiên sẽ chia lưới điểm đầu ra và đạt được hình dạng thời gian thực, đồng bộ và tùy ý trong các điều kiện đầu ra QBH tiêu chuẩn bằng cách điều chỉnh các đặc tính của từng lưới (bao gồm công suất, phân bổ năng lượng, bước sóng, v.v. .), và có thể dễ dàng thích ứng với nhu cầu thay đổi của công nghệ điểm kỹ thuật số ở các kích thước khác nhau.

Từ phần trình diễn, trong trường hợp hàn điểm kỹ thuật số Zidi trên thép không gỉ mà không sử dụng điện kế hoặc hỗ trợ cơ học bên ngoài, chúng tôi đã quan sát thấy sự điều chỉnh theo thời gian thực về sự phân bố năng lượng của điểm trong quá trình hàn, dẫn đến các đường hàn phi tuyến tính .

Ưu điểm cốt lõi của công nghệ điểm kỹ thuật số Zidi nằm ở khả năng không chỉ phân bổ điểm một cách tự do mà còn có khả năng chuyển đổi thành công nghệ nền tảng phổ quát cho ngành công nghiệp laser, dẫn đầu sự đổi mới của ngành. Đặc điểm điểm có thể điều chỉnh theo thời gian thực giúp người dùng thoát khỏi những hạn chế của chế độ laser truyền thống. Người dùng có thể cấu hình linh hoạt các thông số của laser theo yêu cầu xử lý và thay đổi chúng khi cảnh xử lý thay đổi. Do đó, tác động của công nghệ điểm kỹ thuật số đối với ngành nằm ở việc loại bỏ các rào cản kiểm soát hệ thống trung gian, thiết lập kênh tốc độ cao từ nguồn sáng đến ứng dụng, cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý và giảm chi phí cho người dùng. Nó cũng tạo cơ hội cho sự chuyển đổi của ngành, cho phép các nhà sản xuất thiết bị khám phá thêm nhiều ứng dụng mới về xử lý laser và mở rộng các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ laser.