Анализ на състоянието на индустрията и конкурентната среда за лазерно заваряване

Лазерното заваряване е метод на обработка, който използва високата енергия на лазера за свързване на метали или други термопластични материали. Според различните принципи на работа и адаптирането към различни сценарии на обработка, лазерното заваряване може да бъде разделено на пет вида: топлопроводимо заваряване, дълбокопроникващо заваряване, хибридно заваряване, лазерно спояване и лазерно проводимо заваряване.

Като нов вид метод на заваряване, в сравнение с други традиционни методи на заваряване, лазерното заваряване има предимствата на дълбоко проникване, висока скорост, малка деформация, ниски изисквания към средата на заваряване, висока плътност на мощността и не се влияе от магнитни полета. Не се ограничава до проводими материали, не изисква вакуумни условия на работа и не произвежда рентгенови лъчи по време на процеса на заваряване. То се използва широко в областта на висококачественото прецизно производство.

Анализ на областите на приложение на лазерното заваряване

Лазерното заваряване има предимствата на висока точност, чистота и опазване на околната среда, различни видове обработка на материали, висока ефективност и др., както и широк спектър от приложения. В момента лазерното заваряване се използва широко в батерии, автомобили, потребителска електроника, оптични комуникации и други области.

(1) Захранваща батерия

Съществуват много производствени процеси за литиево-йонни батерии или батерийни пакети, като например заваряване на взривозащитени уплътнения на клапани, заваряване на пластини, точково заваряване на полюси на батерии, заваряване на корпуси и капаци на батерии, заваряване на модули и пакети. В други процеси лазерното заваряване е най-добрият процес. Например, лазерното заваряване може да подобри ефективността на заваряване и херметичността на взривозащитения клапан на батерията; в същото време, тъй като качеството на лъча при лазерното заваряване е добро, точката на заваряване може да бъде малка и е подходяща за алуминиеви ленти с висока отражателна способност, медни ленти и теснолентови електроди за батерии. Лентовото заваряване има уникални предимства.

(2) Автомобил

Приложението на лазерното заваряване в процеса на автомобилостроенето включва главно три вида: лазерно заваряване на плочи с неравна дебелина; лазерно заваряване на монтажни възли и подвъзли на каросерията; и лазерно заваряване на авточасти.

Лазерното заваряване по поръчка се използва в проектирането и производството на каросерията на автомобила. В зависимост от различните изисквания за дизайн и производителност на каросерията на автомобила, плочите с различна дебелина, различни материали и с различна или еднаква производителност се свързват в едно цяло чрез технология за лазерно рязане и сглобяване, след което се щамповат в детайли от каросерията. В момента лазерно заварените заготовки се използват широко в различни части на каросерията на автомобила, като например подсилваща плоча на багажното отделение, вътрешен панел на багажното отделение, опора на амортисьорите, капак на задното колело, вътрешен панел на страничната стена, вътрешен панел на вратата, преден под, предни надлъжни греди, брони, напречни греди, капаци на колелата, конектори на B-колони, централни колони и др.

Лазерното заваряване на каросерията на автомобила се разделя основно на заваряване на сглобки, заваряване на странични стени и горен капак и последващо заваряване. Използването на лазерно заваряване в автомобилната индустрия може, от една страна, да намали теглото на автомобила, да подобри мобилността на автомобила и да намали разхода на гориво; от друга страна, може да подобри производителността на продукта. Качество и технологичен напредък.

Използването на лазерно заваряване за автомобилни части има предимствата на почти липсата на деформация в заваръчната част, високата скорост на заваряване и липсата на необходимост от термична обработка след заваряване. В момента лазерното заваряване се използва широко в производството на автомобилни части като трансмисионни зъбни колела, повдигачи на клапани, панти на врати, задвижващи валове, кормилни валове, изпускателни тръби на двигатели, съединители, оси на турбокомпресорите и шасита.

(3) Микроелектронна промишленост

През последните години, с развитието на електронната индустрия в посока на миниатюризация, обемът на различните електронни компоненти става все по-малък и постепенно се появяват недостатъците на оригиналните методи на заваряване. Компонентите са повредени или заваръчният ефект не е на ниво. В този контекст, лазерното заваряване се използва широко в областта на микроелектронната обработка, като например корпусиране на сензори, интегрирана електроника и батерии тип „копче“, благодарение на своите предимства като дълбоко проникване, висока скорост и малка деформация.

3. Състояние на развитието на пазара на лазерно заваряване

(1) Степента на проникване на пазара все още се нуждае от подобряване

В сравнение с традиционната технология за машинна обработка, технологията за лазерно заваряване има значителни предимства, но все още има проблема с недостатъчното проникване при насърчаването на приложенията ѝ в низходящите индустрии. Поради по-ранното пускане на традиционни производствени линии и механично оборудване, както и важната роля, която традиционните производствени компании играят в корпоративното производство, замяната на по-модерни производствени линии за лазерно заваряване означава огромни капиталови инвестиции, което е голямо предизвикателство за производителите. Следователно, оборудването за лазерна обработка на този етап е концентрирано главно в няколко важни индустриални сектора със силно търсене на производствен капацитет и очевидно разширяване на производството. Нуждите на други индустрии все още се нуждаят от по-ефективно стимулиране.

(2) Стабилен растеж на пазара

Лазерното заваряване, лазерното рязане и лазерното маркиране заедно съставляват „тройката“ на лазерната механика. През последните години, благодарение на напредъка на лазерните технологии и спада в цените на лазерите, както и на приложенията на оборудването за лазерно заваряване, се наблюдава силно търсене в областта на превозните средства с нова енергия, литиевите батерии, дисплеите, потребителската електроника за мобилни телефони и други области. Бързият растеж на приходите на пазара на лазерно заваряване е допринесъл за бързия растеж на вътрешния пазар на оборудване за лазерно заваряване.

Мащаб и темп на растеж на пазара на лазерно заваряване в Китай за периода 2014-2020 г.

(3) Пазарът е относително фрагментиран и конкурентната среда все още не се е стабилизирала

От гледна точка на целия пазар на лазерно заваряване, поради характеристиките на регионалните и надолу по веригата дискретни производствени компании, е трудно за пазара на лазерно заваряване в производствения сектор да формира относително концентриран модел на конкуренция, а целият пазар на лазерно заваряване е относително фрагментиран. В момента има повече от 300 местни компании, занимаващи се с лазерно заваряване. Основните компании за лазерно заваряване включват Han's Laser, Huagong Technology и др.

4. Прогноза за тенденциите в развитието на лазерното заваряване

(1) Очаква се пистата за ръчни лазерни заваръчни системи да навлезе в период на бърз растеж

Благодарение на рязкото намаляване на цената на фибро лазерите и постепенното развитие на технологиите за оптично предаване и ръчни заваръчни глави, ръчните лазерни заваръчни системи постепенно стават популярни през последните години. Някои компании са доставили 200 броя в Тайван, а някои малки компании могат да доставят и 20 броя на месец. В същото време водещи компании в лазерната област, като IPG, Han's и Raycus, също пуснаха на пазара съответните ръчни лазерни продукти.

В сравнение с традиционното аргоно-дъгово заваряване, ръчното лазерно заваряване има очевидни предимства по отношение на качеството на заваряване, експлоатацията, опазването на околната среда и безопасността, както и по-ниските разходи за използване в нестандартни области на заваряване, като домакински уреди, шкафове и асансьори. Вземайки за пример разходите за използване, операторите на аргоно-дъгово заваряване заемат специални позиции в моята страна и трябва да бъдат сертифицирани, за да работят. В момента годишните разходи за труд на опитен заварчик на пазара са не по-малко от 80 000 юана, докато при ръчно лазерно заваряване може да се използва обикновена годишна цена на труда на операторите е само 50 000 юана. Ако ефективността на ръчното лазерно заваряване е два пъти по-висока от тази на аргоно-дъговото заваряване, разходите за труд могат да бъдат спестени със 110 000 юана. Освен това, аргоно-дъговото заваряване обикновено изисква полиране след заваряване, докато ръчното лазерно заваряване изисква почти никакво полиране или само леко полиране, което спестява част от разходите за труд на полиращия работник. Като цяло, периодът на възвръщаемост на инвестицията в ръчно оборудване за лазерно заваряване е около 1 година. С настоящото потребление на десетки милиони аргоно-дъгово заваряване в страната, пространството за заместване на ръчно лазерно заваряване е огромно, което ще доведе до очаквания период на бърз растеж на ръчните лазерни заваръчни системи.

Предимства на ръчната лазерна заваръчна система

(2) Приложното поле продължава да се разширява, а лазерното заваряване открива нови възможности за развитие

Технологията за лазерно заваряване е нов вид технология за обработка, която прилага насочена енергия за безконтактна обработка. Тя е коренно различна от традиционните методи на заваряване. Тя може да се интегрира с много други технологии и да създаде нови технологии и индустрии, които ще могат да заменят традиционното заваряване в повече области.

С бързото развитие на социалната информатизация, микроелектрониката, свързана с информационните технологии, както и компютрите, комуникациите, интеграцията на потребителска електроника и други индустрии, преживяват бум и поемат по пътя на непрекъсната миниатюризация и интеграция на компоненти. На фона на тази индустрия, реализирането на подготовката, свързването и опаковането на микрокомпоненти, както и осигуряването на висока прецизност и висока надеждност на продуктите, са спешни проблеми, които трябва да бъдат преодолени. В резултат на това, високоефективната, прецизна и нископовреждаща технология за заваряване постепенно се превръща в неразделна част от подкрепата за развитието на съвременното модерно производство. През последните години лазерното заваряване постепенно се разраства в областите на фината микрообработка, като например батерии, автомобили и потребителска електроника, както и във високосложните структури на области на напредналите технологии, като авиационни двигатели, ракетни самолети и автомобилни двигатели. Оборудването за лазерно заваряване открива нови възможности за развитие.