A corto plazo, los equipos de corte por láser seguirán siendo el mayor componente del mercado de equipos de procesamiento por láser, mientras que la continua expansión de las baterías de litio y la energía fotovoltaica aportará un considerable mercado adicional para los equipos de procesamiento por láser.
Desde una perspectiva de macroprocesamiento, los principales equipos de corte de la industria incluyen cortadoras láser, cortadoras de llama, cortadoras de plasma, cortadoras de chorro de agua, cortadoras de alambre y cizallas.
A medida que avanza el desarrollo industrial, aumentan continuamente las exigencias de calidad, precisión y eficacia del corte. Entre todos los métodos de corte, corte por láser destaca por sus amplias ventajas.
Históricamente, el elevado coste de máquinas de corte por láser ha sido un obstáculo importante para su adopción en aplicaciones posteriores. Sin embargo, en los últimos años, la caída de los precios de los láseres de producción nacional ha abaratado el coste de estas máquinas de corte, convirtiendo al láser en una opción cada vez más popular entre los fabricantes.
Dado que el potencial de nuevas reducciones de precio de los láseres es ahora relativamente pequeño, y que los mercados de sustitución e iterativo de equipos de corte por láser siguen siendo amplios, los equipos de corte por láser de uso general seguirán siendo el principal mercado dentro del procesamiento láser a corto plazo. Se espera que el tamaño del mercado mantenga una tendencia de crecimiento constante.
Los equipos de procesamiento láser especializados para baterías de litio utilizan las siguientes técnicas de procesamiento láser durante el proceso de fabricación:
En la fase preliminar: se cortan y moldean con láser las lengüetas de ánodo y cátodo, se cortan con láser los electrodos, se cortan con láser las láminas de electrodos y se cortan con láser los separadores.
Durante la fase intermedia: limpieza láser de electrodos/pestañas, y soldadura láser de la carcasa, la cubierta superior, los pasadores de sellado y las lengüetas.
En la fase final: soldadura láser de las piezas de conexión durante el montaje del pack de baterías, y marcado láser de las baterías.
Las ventajas únicas del procesamiento por láser, como que no se consume, que no produce rebabas ni polvo, la integración flexible de la automatización, la alta eficiencia de la producción y la buena estabilidad del proceso, lo hacen insustituible en la producción de baterías de litio.
A medio plazo, los mercados de la soldadura y la limpieza industriales son inmensos, pero la penetración de la soldadura y la limpieza por láser en las industrias derivadas sigue siendo escasa.
Se espera que tomen el testigo de los equipos de corte por láser y se conviertan en los principales impulsores del crecimiento del mercado de equipos de procesamiento por láser.
Equipos automatizados de soldadura láser.
En el amplio espectro de la fabricación industrial, la soldadura láser automatizada se ha implantado en la producción de diversos productos, como automóviles, trenes de alta velocidad, barcos, aviones y cohetes.
Si tomamos como ejemplo la industria automovilística, donde se aplica principalmente la soldadura láser, ésta ya se utilizaba en la fabricación de carrocerías de automóviles en la década de 1980.
A principios del siglo XXI, marcas alemanas como Mercedes, BMW, Audi y Volkswagen fueron las primeras en utilizar el láser. tecnología de soldadura en el sector de fabricación de carrocerías de sus empresas conjuntas nacionales.
Hoy en día, las líneas de producción de soldadura láser se han convertido en equipamiento estándar en los talleres de soldadura de carrocerías. La soldadura láser puede aportar importantes beneficios económicos a la industria del automóvil.
En comparación con la soldadura por puntos por resistencia, que es la más utilizada en el ensamblaje de carrocerías, la principal ventajas de la soldadura láser incluyen la reducción del peso corporal y el ahorro de costes de producción.
La soldadura por puntos por resistencia consume accesorios como tapones de electrodo, varillas de electrodo y herramientas durante la producción, mientras que la soldadura láser prácticamente no consume accesorios.
En el futuro, la soldadura láser abrirá un mercado más amplio en la fabricación de grandes componentes metálicos. En el campo de la soldadura de microestructuras, la soldadura sin contacto, de alta precisión y flexible características del láser lo hacen capaz de ejecutar microsoldaduras precisas para diversos productos 3C, ampliando aún más el mercado de la soldadura láser.
Soldadura láser manual equipo.
Aparte de los equipos de soldadura láser automatizados, el avance de la tecnología de soldadura láser manual ha ampliado la aplicación de la soldadura láser.
Los equipos de soldadura láser automatizados, con su gran tamaño, elevado coste de equipo y falta de flexibilidad, han propiciado la aparición de equipos de soldadura láser manuales como solución ideal para los fabricantes de procesamiento de metales.
Tras años de desarrollo, la máquinas de soldadura láser han ido superando gradualmente los problemas anteriores, como el gran tamaño, los requisitos de alta precisión y los posibles riesgos para la seguridad.
Los actuales soldadores láser manuales refrigerados por aire tienen ahora un tamaño similar al de los soldadores de arco manuales tradicionales. La tecnología de punto oscilante reduce significativamente la necesidad de huecos de ajuste de la pieza de trabajo, y la inclusión de sensores mejora enormemente la seguridad del equipo.
Y lo que es más importante, el precio de las soldadoras láser portátiles ha bajado de cientos de miles en los primeros años a decenas de miles en la actualidad.
Esto hace que la soldadura láser manual resulte increíblemente atractiva para sectores como la publicidad, la reparación de moldes o los sanitarios de acero inoxidable, chapa metálica armarios, armarios eléctricos, puertas y ventanas de acero inoxidable y muebles roperos.
Los métodos tradicionales de limpieza industrial incluyen la limpieza mecánica, la limpieza química, la limpieza con hielo seco, la limpieza por granallado y la limpieza por ultrasonidos, entre otros.
En comparación con otros métodos de limpieza, la limpieza láser ofrece ventajas sustanciales en términos de daños a la pieza de trabajo, eficacia de la limpieza, costes de consumibles y resultados de la limpieza.
Y lo que es más importante, no requiere disolventes orgánicos a base de CFC que agotan la capa de ozono, no produce contaminación ni ruido y es inocuo para las personas y el medio ambiente, lo que la convierte en una tecnología de limpieza "verde".
Los equipos de limpieza láser son similares a los equipos de soldadura láser. En comparación con el corte y marcado por láser, los escenarios de aplicación posteriores son diversos y complejos, por lo que requieren equipos más personalizados. La promoción de estos equipos depende de los avances tecnológicos.
El rápido desarrollo de la industria de equipos de procesamiento láser en los últimos años también ha impulsado avances en la tecnología de limpieza láser y una reducción de los precios de los equipos. Tanto los equipos de limpieza láser automatizados a gran escala como los dispositivos de limpieza láser manuales han visto numerosas aplicaciones exitosas.
Es previsible que la tecnología de procesamiento láser siga siendo una técnica dominante de procesamiento de materiales durante un tiempo considerable en el futuro.
Las exploraciones de las comunidades científica e industrial en materia de tecnología de procesamiento láser no han cesado nunca.
En cuanto a las aplicaciones láser de vanguardia, tanto el micromecanizado láser en el sector de la microfabricación como la impresión láser en 3D en el sector de la macromanufactura tienen potencial para seguir ampliando el espacio de mercado de los equipos de procesamiento láser.
Como método de procesamiento sin contacto, el láser ofrece ventajas únicas en la micro y nano fabricación.
Los láseres siempre han sido cruciales en el campo de la litografía de semiconductores, por ejemplo, la fuente de luz utilizada por las máquinas de litografía DUV la proporcionan los láseres excimer, mientras que las máquinas de litografía EUV requieren láseres de CO2 como fuente de luz inicial.
Con la creciente demanda de procesamiento de precisión en el ámbito microscópico por parte de industrias como la de semiconductores y pantallas, la tecnología de procesamiento láser puede seguir ofreciendo las mejores soluciones.
El procesamiento y la fabricación de materiales pueden clasificarse fundamentalmente en tres tipos: fabricación sustractiva, fabricación formativa y fabricación aditiva.
La fabricación sustractiva se refiere al uso de máquinas como tornos, fresadoras, cepilladoras y amoladoras para cortar y dar forma a los materiales con el fin de cumplir las especificaciones de diseño.
La fabricación formativa implica procesos como la fundición, la forja y la soldadura para fabricar productos, en los que el peso del material permanece relativamente constante.
La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, emplea tecnologías como la fotopolimerización, la sinterización selectiva por láser y la deposición fundida para construir gradualmente el material y darle la forma deseada.
Las aplicaciones industriales de la impresión 3D representan el 65%-70% del mercado, y más de la mitad de estas aplicaciones se encuentran actualmente en el sector aeroespacial. Esto se debe en parte a que algunos componentes aeroespaciales tienen estructuras complejas difíciles de fabricar con métodos tradicionales.
Además, el valor global de los productos aeroespaciales es elevado, por lo que son menos sensibles al coste de los componentes individuales y aceptan mejor la impresión 3D como método de fabricación.
Actualmente, la impresión 3D es especialmente adecuada para la producción personalizada a pequeña escala en ámbitos como el aeroespacial, cumpliendo los requisitos de diseño de componentes ligeros y funcionales.
A medida que se desarrolle la tecnología de impresión 3D y mejore el control de costes, se espera que encuentre una aplicación más amplia en la producción industrial a gran escala.
Debido al elevado coste de la producción en serie, la fabricación aditiva se sigue utilizando como complemento de la fabricación sustractiva y formativa, abordando escenarios de fabricación en los que los métodos tradicionales se quedan cortos.
Aunque la fabricación aditiva aún no puede igualar la eficiencia productiva de la fabricación sustractiva y formativa, dada su función primordial en la creación de productos de alto valor, su valor total sin duda seguirá aumentando.
Como parte importante de la fabricación aditiva, el potencial de mercado de los equipos de fabricación aditiva por láser es sustancial.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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