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激光技术如何使制造业更具可持续性

由于世界面临着重大的环境挑战,而全球变暖对世界的未来构成了真正的威胁,政府和消费者开始采取行动。在世界上 30 个最大的国家中,政府已经实施了价值超过 17.2 万亿美元的激励措施,以推动行业朝着更环保、更可持续的方向发展。除了激励措施外,政府还在实施绿色法律,要求制造商减少温室气体排放。客户越来越质疑制造商实施环保政策的尝试。 85% 的消费者表示,考虑到可持续性,他们已经积极改变了他们的购买行为。虽然没有任何工业流程是 100% 绿色的,但制造商可以采取积极措施来减少和实施技术,使制造更具可持续性。光纤激光技术就是其中之一,并且越来越受欢迎。在本文中,我们将讨论了解光纤激光技术成为推动制造商转向更可持续实践的重要盟友的 5 大原因。

1) 能源效率

煤炭、石油和天然气等制造业使用的能源对环境造成破坏。提高能源效率是使制造运营更具可持续性的关键之一。虽然二氧化碳 (CO2) 激光器过去在制造业中占主导地位,但光纤激光器现在比以往任何时候都更受欢迎。如今,光纤激光器显着提高了能源效率。典型的光纤激光器比 CO2 激光器消耗的能量少三到五倍。它们还需要更少的时间(和能量)来启动,并且比它们的前辈具有更小的冷却要求。光纤激光器中的固态组件也需要比 CO2 激光器更少的电输入。例如,2kW 光纤激光器切割薄材料的速度与 4-5kW CO2 激光器一样快。

2) 无耗材

制造业占据了一半以上的工作量ld 的全球变暖潜能值 (GWP)。显然,该行业需要找到减少温室气体排放和废物的方法。在制造过程中,消耗品会产生大量废物。激光产生零浪费并取代许多严重依赖耗材的技术。例如,激光打标可以取代许多使用打印标签和墨水等耗材的工艺。激光清洁还可以替代喷砂等工艺,消除需要处理的研磨介质。

3) 无化学品

激光可以通过替代用于表面清洁的化学剥离溶液来帮助制造商减少对化学品的依赖。许多制造业务仍在使用化学品去除表面污染物。在大多数情况下,必须对这些化学品进行管理以避免污染。例如,化学剥离使用各种化学品来去除污染物并包括几个漂洗步骤。在每个阶段,漂洗水需要正确处理和处置。当只有特定区域需要清洁时,激光清洁可以选择性地去除锈迹、氧化物、涂层和其他类型的表面污染物,而无需使用化学品或需要化学冲洗。波音公司发现,使用激光烧蚀去除油漆与化学剥离或介质爆破相比,来自飞机的废物可以减少 90% 以上的危险废物。

4) 紧凑型制造

工业足迹越小,对环境的影响就越小。激光技术非常紧凑,减少了制造操作所需的空间。例如,在电池制造中,一台激光焊接机可以与数十台超声波焊线机一样高效。改用激光器可能会减少 400-800 平方英尺的占地面积,同时还能大大降低能耗。光纤激光器尤其紧凑。激光是在光纤电缆中产生的。通过比较上,CO2 激光器需要一个大腔室来混合气体。光纤激光器通常使用集成空气冷却而不是额外的冷却装置。这进一步减少了占地面积并降低了能源消耗。

5) 使用寿命长

当需要更换机器时,通常会浪费材料。然后使用额外的资源来生产新设备。使用寿命更长的机器通过减少此类浪费,有助于使世界更具可持续性。光纤激光系统在使用寿命方面有着令人印象深刻的统计数据。大多数光纤激光源可以运行 100,000 小时——远远超过大多数类型的工业设备,是 CO2 激光器寿命的三倍。这意味着光纤激光器可以 24/7 全天候运行至少 10 年,并产生始终如一的高质量结果。

为更可持续的未来采取积极措施

尽管做出了承诺,但大多数国家/地区在减少温室气体排放方面仍落后排放目标。严重的需要采取措施来赶上并防止进一步的环境破坏。制造商需要在为更可持续的未来做出改变方面发挥重要作用。采取行动的公司还可以激励和吸引客户以及新人才。激光——更具体地说是光纤激光器——是可以通过减少制造过程中的浪费、能源、化学品和消耗品来支持这一努力的技术之一。要阅读类似的文章,查看我们的可持续发展频道。关于作者作为一名机械工程师,Guillaume Jobin 在自动化和控制方面拥有超过 10 年的经验。他是 Laserax 的应用专家,也是公司可持续发展委员会的成员。
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