Triển vọng và triển vọng của ngành cắt laser năm 2024

Xu hướng cắt laser và phân tích thị trường năm 2024

Máy cắt laser là không thể thiếu trong sản xuất thiết bị thông minh, và cũng là một trong những vai trò then chốt để ngành sản xuất hướng tới cao cấp và thông minh. So với thiết bị gia công truyền thống, máy cắt laser có khả năng gia công mạnh hơn, độ chính xác cao hơn và hiệu quả gia công được cải thiện.

Hệ thống điều khiển cắt laser

1. Tỷ lệ tăng trưởng kép của ngành công nghiệp laser sẽ đạt hơn 20% trong những năm tiếp theo 3.

Ngành công nghiệp laser có nhiều ứng dụng hạ nguồn khác nhau. Quy mô thị trường chung của ngành là 144 tỷ và tốc độ tăng trưởng kép dự kiến ​​sẽ đạt 20% trong những năm tiếp theo 3.

A. Chuỗi công nghiệp laser bao gồm các thành phần và vật liệu thượng nguồn, laser và thiết bị trung nguồn và các dịch vụ ứng dụng laser hạ nguồn. Các dịch vụ ứng dụng hạ nguồn của chuỗi công nghiệp bao gồm cắt laser, hàn, đánh dấu, khoan, điều trị y tế, mỹ phẩm, trưng bày, sản xuất phụ gia, trong đó cắt laser là một trong những ứng dụng laser, có thể được sử dụng rộng rãi trong quá trình gia công vật liệu kim loại và phi kim loại.

B. Quy mô thị trường của ngành công nghiệp laser năm 2018 đạt 144 tỷ, tăng 22.14% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, quy mô thị trường linh kiện laser là 28.8 tỷ, tăng 22.03% so với cùng kỳ năm trước, quy mô thị trường ứng dụng laser là 54.7 tỷ, tăng 22.1% so với cùng kỳ năm trước và quy mô thị trường thiết bị laser là 60.5 tỷ, tăng 22.22% so với cùng kỳ năm trước. Quy mô thị trường chung dự kiến ​​sẽ đạt 248.9 tỷ vào năm 2024, với tốc độ tăng trưởng kép là 20% trong những năm tiếp theo 3.

2. Việc nhân rộng kinh nghiệm thành công về cắt điện công suất thấp trong lĩnh vực công suất cao là động lực lớn nhất trong tương lai.

Laser là một trong những phát minh quan trọng nhất của thế kỷ trước. Trong 20 năm qua, ứng dụng của nó trong lĩnh vực công nghiệp đã tiếp tục phát triển và đạt được thành công lớn. Công nghệ cắt laser là một phần quan trọng của công nghệ xử lý laser. Máy cắt laser nên được phát triển theo hướng Máy cắt laser CNC theo yêu cầu về tốc độ cao và độ chính xác cao. Để đáp ứng yêu cầu của máy cắt laser mới và phát triển hệ thống CNC cắt laser có hiệu suất cao và độ chính xác cao, đối tượng này sử dụng hệ thống quét điện kế kép và bàn làm việc động cơ tuyến tính 2 chiều để thực hiện kết hợp chuyển động quét điện kế và chuyển động của bàn. Tốc độ cắt và độ chính xác được cải thiện, giải quyết vấn đề phạm vi cắt điện kế nhỏ và thực hiện gia công quy mô lớn.

3. Tốc độ tăng trưởng doanh số của hệ thống điều khiển cắt laser dự kiến ​​sẽ vượt quá 30% trong những năm tiếp theo 3.

Trong 3 năm tới, tốc độ tăng trưởng kép của nhu cầu thiết bị cắt laser công suất thấp và trung bình sẽ đạt 17.99% và tốc độ tăng trưởng kép của nhu cầu công suất cao sẽ đạt 38.49%. Sự phát triển nhanh chóng của ngành sản xuất và việc cập nhật và nâng cấp các công nghệ sản xuất công nghiệp truyền thống đã thúc đẩy doanh số bán thiết bị cắt laser. Năm 2017, số lượng thiết bị cắt laser công suất thấp và trung bình bán ra đạt 22,500, tăng gần 60% so với năm 2016. Năm 2018, do tác động của suy thoái kinh tế vĩ mô, doanh số đạt 26,000 chiếc, tăng 15.6% so với cùng kỳ năm trước; trong khi số lượng thiết bị cắt laser công suất cao bán ra Năm 2018, doanh số sẽ tăng lên 6,250 chiếc, tăng 30.2% so với cùng kỳ năm trước. Xem xét tốc độ tăng trưởng kép của toàn ngành lên tới 20% và tốc độ tăng trưởng lịch sử của công suất thấp và trung bình, công suất cao, dự kiến ​​theo sự tăng trưởng tự nhiên của thị trường và sự thay thế của cổ phiếu, doanh số bán thiết bị cắt laser công suất thấp và trung bình trong năm 2019-2024 sẽ lần lượt là 31200 / 36816/42707 đơn vị, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 17.99%. Khối lượng bán máy cắt laser công suất cao là 9100/12700/16600 đơn vị, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 38.49%.

Xu hướng cắt laser CNC

Trong tương lai, công nghệ cắt laser sẽ đa dạng hơn về lựa chọn máy phát điện, các loại nguồn điện của máy phát điện sẽ đa dạng hơn, năng lượng đầu ra sẽ ổn định hơn và cấu trúc sẽ có những đặc điểm nhất định. Chi phí sử dụng máy cắt laser sẽ giảm đáng kể. Tác hại đối với cơ thể con người cũng sẽ giảm đáng kể.

Các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ cắt laser CNC ngày càng tăng. Công nghệ cắt 3 chiều, lấy nét tự động và đường dẫn quang học không đổi đang dần hoàn thiện. Hoạt động kỹ thuật sử dụng laser tích hợp để cắt các tấm dày định dạng lớn bằng chùm tia di chuyển cũng sẽ dần được cải thiện.

1. Phân tích hàm ý của công nghệ cắt laser CNC.

Nói chung, nguyên lý hoạt động của máy cắt laser là sử dụng gương để xử lý chùm tia laser để xử lý vật liệu cần cắt. Tia laser phát ra chùm tia laser tại một vị trí cụ thể của gương. Sau khi gương khúc xạ, chùm tia laser được hội tụ và hội tụ bởi một thấu kính đặc biệt.

Trong quá trình cắt laser, khí phụ trợ được phun ra từ vòi phun và được thêm vào chùm tia hội tụ laser, cuối cùng tạo thành một công cụ cắt chứa năng lượng mạnh. Công suất cắt laser bị ảnh hưởng bởi tốc độ di chuyển của vòi phun. Quá trình cắt trên vật liệu cần cắt cần được thực hiện bằng cách tham khảo quỹ đạo chuyển động của bệ máy công cụ. Cắt laser CNC chủ yếu được sử dụng để cắt kim loại. Ngoài việc cắt vật liệu có độ cứng cao này, các công nghệ laser khác nhau có thể hoàn thành cắt 3 chiều, cắt da, gỗ, giấy và cắt gốm thủy tinh, v.v. và công nghệ viết trực tiếp bằng laser cũng có thể hoàn thành điều trị y tế. Hoạt động vận hành.

Trong hệ thống kiểm soát chất lượng cắt laser, các kỹ thuật viên phải điều chỉnh hợp lý vị trí của các thấu kính hội tụ khác nhau, sử dụng thẻ điều khiển chuyển động đa trục để kiểm soát quỹ đạo của bộ lọc và CCD chùm tia. Trong hoạt động điều khiển laser CNC, các kỹ thuật viên phải điều chỉnh tốc độ định vị của chuyển động chùm tia laser (trục X / Y) theo các thông số của hệ thống CNC có thể chịu được kích thước của tấm được xử lý. Xác định tốc độ xử lý tối đa theo chiều dài cắt hiệu quả. Trong quá trình xử lý hướng của chùm tia laser, độ chính xác định vị của quá trình cắt là sai

2. Xu hướng phát triển của công nghệ cắt laser CNC.

Công nghệ cắt laser được sử dụng rộng rãi. Đây là công nghệ chính xác trong sản xuất máy công cụ CNC. Nó có nhiều chế độ và thuộc tính khác nhau. Các loại laser khác nhau có chế độ làm việc khác nhau và sự khác biệt về công suất laser và phân cực chùm tia quyết định rằng laser có độ ổn định chế độ khác nhau trong quá trình cắt.

Các công nghệ xử lý laser mới chủ yếu bao gồm khắc laser 3 chiều, sản xuất cấu trúc vi mô laser, xử lý composite laser-SPM và khắc mặt nạ excimer. Các lĩnh vực sản xuất và chế biến công nghiệp chú trọng hơn đến công nghệ laser CNC và nhân viên R & D kỹ thuật nên phân tích cẩn thận các đặc điểm và trạng thái ứng dụng của công nghệ cắt laser CNC và tối ưu hóa chế độ ứng dụng của công nghệ cắt CNC. Công nghệ cắt laser CNC sẽ phát triển theo hướng tốc độ cao và nhiều bậc tự do. Do xu hướng tăng trưởng rõ ràng của thị trường máy cắt laser CNC công suất cao trong những năm gần đây, tổng nhu cầu về máy cắt laser trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp tiếp tục tăng.

Để đáp ứng nhu cầu phát triển của thị trường, trong lĩnh vực sản xuất và chế tạo máy laser CNC, sẽ có máy cắt laser tốc độ cao độ chính xác cao, máy cắt laser 3 chiều, máy cắt laser tấm dày định dạng lớn và các thiết bị máy cắt laser đặc biệt khác. Khả năng cắt của máy cắt laser được nâng cao dần, khả năng thích ứng và tự do của công nghệ cắt sẽ tiếp tục tăng. Máy cắt laser ngang sử dụng công nghệ xử lý đường dẫn quang di chuyển cổng để hoàn thành phát hiện đám mây plasma và các hoạt động khác trong khi cắt. 2.5D mới và 3D máy cắt laser với hệ thống cắt laser kép có thể đáp ứng yêu cầu cắt tốc độ cao trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp và đáp ứng nhu cầu gia công các chi tiết khó. Sử dụng thiết bị máy cắt laser sợi quang cũng có thể cắt vật liệu có độ cứng cao, bề mặt vết cắt sau khi cắt gọn gàng, có lợi cho các hoạt động gia công phủ sau này.

3. Phân tích ứng dụng công nghệ cắt laser CNC.

A. Phân tích tiêu chuẩn chung về công nghệ cắt laser CNC.

Hiện nay, tiêu chuẩn chung của các thông số công nghiệp máy cắt laser chủ yếu là máy cắt laser của Đức. Xu hướng phát triển của công nghệ cắt laser CNC là hướng tiêu thụ ít năng lượng nhất và loại khí làm việc có sẵn cho hoạt động laser có khả năng thích ứng hơn. Hiện nay, 2 máy cắt laser phổ biến trong lĩnh vực công nghệ laser CNC là laser SLAB-D025 (2500W) và laser dòng chảy nhanh trục (3000W). 2 công nghệ cắt laser này đại diện cho nội dung phát triển chủ đạo trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp hiện nay.

Nguyên lý cấu trúc của laser SLAB-D025 là phóng điện tấm, làm mát khuếch tán, không có thiết bị dòng khí cố định, khí không cần chảy, do đó không có thiết bị cung cấp năng lượng khí. Đặc điểm chùm tia của laser này là chế độ TEM00, góc phân kỳ chùm tia là 0.15mrad, tuổi thọ của ống kính cửa sổ đầu ra laser là khoảng 40,000 giờ, tần số xung là 5000HZ và chỉ có chức năng xung cổng. Máy cắt laser SLAB-D025 có nhiều loại khí làm việc, chủ yếu là carbon monoxide, heli, nitơ, carbon dioxide, v.v. Máy cắt này cũng có thể sử dụng khí hỗn hợp đặc biệt của Đức, tổng lượng carbon monoxide của khí hỗn hợp là 6%, các loại khác là 94%.

Máy cắt laser này tiêu thụ lượng khí ít nhất, chỉ 0.2L / H. Hiện tại, một máy cắt laser chính thống khác là máy dòng chảy nhanh theo trục. Nguyên lý cấu trúc của nó là đặc điểm chuyển động của dòng chảy nhanh theo trục. Tua bin là thiết bị dòng khí. Lượng khí tiêu thụ của máy cắt laser này tương đối lớn, lên tới 35L / H, nhưng hiệu quả cắt của nó là cao nhất. Tần số xung của máy cắt laser CNC dòng chảy nhanh theo trục có thể được điều chỉnh. Nó có nhiều chức năng của siêu xung và siêu xung bổ sung, và có thể tạo ra công suất định mức gấp 2.5 lần. (Tức là, một 3000W laser có thể xuất ra 7500W (công suất lớn) và khả năng đục lỗ và cắt tương đối mạnh.

B. Phân tích triển vọng phát triển của công nghệ cắt laser.

Thị trường mới của công nghệ cắt laser đang phát triển theo hướng lĩnh vực hoạt động có độ chính xác cực cao và độ chính xác kiểm soát của cắt laser, chẳng hạn như chiều rộng và độ hẹp của vết rạch và độ nhám bề mặt của vết rạch, đều cao hơn. Các loại vật liệu được xử lý trong thị trường cắt laser rộng hơn và các lĩnh vực phát triển mới trong thị trường cắt vật liệu sẽ thâm nhập vào máy móc dệt, máy móc thực phẩm, máy móc y tế, trang trí chiếu sáng, ngành công nghiệp đóng gói, vận chuyển, ô tô, hàng không và ngành công nghiệp thép. Các thị trường mới để phát triển xử lý laser bao gồm thị trường thiết bị xử lý máy tiện điều khiển số laser và các lĩnh vực ứng dụng bao gồm vật liệu mài mòn, thiết bị, máy móc, tàu thủy, ô tô, hàng không vũ trụ và ngành công nghiệp thép.

Bộ điều khiển chuyển động được sử dụng để điều khiển servo trục I và điều khiển servo trục N để điều chỉnh hướng đầu vào và đầu ra I / O để đảm bảo bề mặt cắt của vật liệu cần cắt mịn hơn và giảm độ mòn của len góc do cắt laser gây ra. Theo cấu trúc phần cứng của hệ thống CNC, một cuộc kiểm toán đơn giản hóa của hệ thống điều khiển được thực hiện và bo mạch chính (bus PC) được sử dụng để điều khiển toàn bộ hệ thống xử lý laser. Trong quá trình phát triển công nghệ cắt laser, trọng tâm là tối ưu hóa và nâng cấp các chức năng của tấm điều khiển phần mềm.

Kết luận

Công nghệ cắt laser CNC sẽ phát triển trong các lĩnh vực mới. Nhu cầu về các sản phẩm gia công laser trong sản xuất công nghiệp đòi hỏi các kỹ thuật viên phải liên tục phát triển các thị trường mới. Để nâng cao hiệu quả của công nghệ cắt laser CNC, các kỹ thuật viên nên tối ưu hóa tấm điều khiển của hệ thống laser CNC. Trong số đó, trong mô-đun quản lý hệ thống của cắt laser CNC, các kỹ thuật viên nên làm tốt công việc quản lý cơ sở dữ liệu hệ thống. Theo các tiêu chuẩn quản lý thư viện quy trình chuẩn, chế độ cắt laser được giám sát theo thời gian thực, các thông số quy trình xử lý hiện tại được kiểm tra theo yêu cầu của các phương pháp xử lý thông thường và các thông số tiêu chuẩn quy trình công nghiệp được phân tích để sửa đổi thông tin chuẩn bị quy trình không hợp lý.