Analýza stavu odvětví a konkurenčního prostředí laserového svařování

Laserové svařování označuje metodu zpracování, která využívá vysokou energii laseru ke spojování kovů nebo jiných termoplastických materiálů. Podle různých pracovních principů a přizpůsobení se různým scénářům zpracování lze laserové svařování rozdělit do pěti typů: svařování vedením tepla, svařování hlubokým průvarem, hybridní svařování, laserové pájení a laserové svařování vedením.

Jako nový typ svařovací metody má laserové svařování ve srovnání s jinými tradičními svařovacími metodami výhody hlubokého pronikání, vysoké rychlosti, malé deformace, nízkých požadavků na svařovací prostředí, vysoké hustoty výkonu a neovlivňuje se magnetickými poli. Není omezeno na vodivé materiály, nevyžaduje pracovní podmínky ve vakuu a během svařovacího procesu neprodukuje rentgenové záření. Je široce používáno v oblasti vysoce přesné výroby.

Analýza oblastí použití laserového svařování

Laserové svařování má výhody vysoké přesnosti, čistoty a ochrany životního prostředí, různých typů zpracovatelných materiálů, vysoké účinnosti atd. a má širokou škálu aplikací. V současné době se laserové svařování široce používá v bateriích, automobilech, spotřební elektronice, optické komunikaci a dalších oblastech.

(1) Napájecí baterie

Existuje mnoho výrobních procesů pro lithium-iontové baterie nebo bateriové bloky, a to včetně svařování těsnění ventilů v nevýbušném provedení, svařování jazýčků, bodové svařování pólů baterií, svařování těsnění pláště a krytu baterie, svařování modulů a PACKů. V jiných procesech je laserové svařování nejlepším postupem. Například laserové svařování může zlepšit účinnost svařování a vzduchotěsnost ventilů baterie v nevýbušném provedení; zároveň díky dobré kvalitě paprsku laserového svařování lze svařovací bod zmenšit a je vhodný pro hliníkové pásky s vysokou odrazivostí, měděné pásky a úzkopásmové bateriové elektrody. Pásové svařování má jedinečné výhody.

(2) Automobil

Aplikace laserového svařování v procesu výroby automobilů zahrnuje hlavně tři typy: laserové svařování plechů nestejné tloušťky na míru; laserové svařování montážních celků a podsestav karoserie; a laserové svařování automobilových dílů.

Laserové svařování na míru se používá při návrhu a výrobě karoserií automobilů. V souladu s různými konstrukčními a výkonnostními požadavky karoserie automobilu se desky různých tlouštěk, různých materiálů a různých nebo stejných vlastností spojují do celku pomocí technologie laserového řezání a montáže a poté se lisují do dílu karoserie. V současné době se laserové svařované polotovary široce používají v různých částech karoserie automobilů, jako jsou výztužné desky zavazadlového prostoru, vnitřní panel zavazadlového prostoru, podpěry tlumičů, kryty zadních kol, vnitřní panely bočních stěn, vnitřní panely dveří, přední podlaha, přední podélné nosníky, nárazníky, příčné nosníky, kryty kol, spojky B-sloupků, středové sloupky atd.

Laserové svařování karoserie automobilu se dělí hlavně na svařování montáže, svařování bočních stěn a horních krytů a následné svařování. Použití laserového svařování v automobilovém průmyslu může na jedné straně snížit hmotnost automobilu, zlepšit mobilitu automobilu a snížit spotřebu paliva; na druhé straně může zlepšit výkon výrobku. Kvalita a technologický pokrok.

Použití laserového svařování automobilových dílů má výhody v podobě téměř žádné deformace na svařované části, vysoké rychlosti svařování a absence nutnosti tepelného zpracování po svařování. V současné době se laserové svařování široce používá při výrobě automobilových dílů, jako jsou převodovky, zdvihátka ventilů, panty dveří, hnací hřídele, hřídele řízení, výfukové potrubí motorů, spojky, nápravy turbodmychadel a podvozky.

(3) Mikroelektronický průmysl

V posledních letech se s rozvojem elektronického průmyslu směrem k miniaturizaci objem různých elektronických součástek stále zmenšuje a postupně se objevují nedostatky původních metod svařování. Součástky jsou poškozené nebo svařovací účinek neodpovídá standardu. V této souvislosti se laserové svařování díky svým výhodám, jako je hluboké pronikání, vysoká rychlost a malá deformace, široce používá v oblasti mikroelektronického zpracování, jako je balení senzorů, integrovaná elektronika a knoflíkové baterie.

3. Stav vývoje trhu s laserovým svařováním

(1) Míru penetrace na trhu je stále třeba zlepšit

Technologie laserového svařování má ve srovnání s tradiční technologií obrábění značné výhody, ale stále se potýká s problémem nedostatečné míry penetrace při prosazování aplikací v navazujících odvětvích. Tradiční výrobní společnosti, vzhledem k dřívějšímu uvedení tradičních výrobních linek a strojního zařízení na trh a důležité roli v podnikové výrobě, nahrazují pokročilejší výrobní linky laserového svařování obrovské kapitálové investice, což je pro výrobce velkou výzvou. Proto je laserové obráběcí zařízení v této fázi soustředěno především v několika důležitých průmyslových odvětvích se silnou poptávkou po výrobní kapacitě a zjevným rozšiřováním výroby. Potřeby ostatních odvětví je stále třeba efektivněji stimulovat.

(2) Stabilní růst velikosti trhu

Laserové svařování, laserové řezání a laserové značení dohromady tvoří „trojku“ laserové mechaniky. V posledních letech, díky pokroku v laserové technologii a poklesu cen laserů, se v navazujících aplikacích laserových svařovacích zařízení těší silné poptávce po vozidlech s novými zdroji energie, lithiových bateriích, zobrazovacích panelech, spotřební elektronice pro mobilní telefony a dalších oblastech. Rychlý růst tržeb na trhu s laserovým svařováním podpořil rychlý růst domácího trhu s laserovými svařovacími zařízeními.

Rozsah a tempo růstu čínského trhu laserového svařování v letech 2014–2020

(3) Trh je relativně fragmentovaný a konkurenční prostředí se dosud nestabilizovalo

Z pohledu celého trhu laserového svařování je vzhledem k charakteristikám regionálních a následných diskrétních výrobních společností obtížné na trhu laserového svařování ve výrobním sektoru vytvořit relativně koncentrovaný konkurenční vzorec a celý trh laserového svařování je relativně fragmentovaný. V současné době existuje více než 300 domácích společností zabývajících se laserovým svařováním. Mezi hlavní společnosti zabývající se laserovým svařováním patří Han's Laser, Huagong Technology atd.

4. Prognóza vývojového trendu laserového svařování

(1) Očekává se, že odvětví ručních laserových svařovacích systémů vstoupí do období rychlého růstu

Díky prudkému poklesu cen vláknových laserů a postupnému rozvoji technologie vláknového přenosu a ručních svařovacích hlav se v posledních letech postupně staly populárními ruční laserové svařovací systémy. Některé společnosti dodaly na Tchaj-wan 200 kusů a některé malé firmy dokáží dodat i 20 kusů měsíčně. Zároveň přední společnosti v oblasti laserů, jako jsou IPG, Han's a Raycus, uvedly na trh odpovídající ruční laserové produkty.

Ve srovnání s tradičním svařováním argonem má ruční laserové svařování zjevné výhody v kvalitě svařování, provozu, ochraně životního prostředí a bezpečnosti a také v nákladech na používání v nepravidelných svařovacích oblastech, jako jsou domácí spotřebiče, skříně a výtahy. Pokud jde o náklady na používání, operátoři svařování argonem patří v mé zemi ke zvláštním pozicím a pro práci potřebují certifikaci. V současné době roční náklady na práci zkušeného svářeče na trhu činí nejméně 80 000 juanů, zatímco ruční laserové svařování může používat běžné roční náklady na práci operátorů pouze 50 000 juanů. Pokud je účinnost ručního laserového svařování dvojnásobná oproti svařování argonem, lze ušetřit náklady na práci až 110 000 juanů. Kromě toho svařování argonem obvykle vyžaduje leštění po svařování, zatímco ruční laserové svařování vyžaduje téměř žádné leštění nebo jen mírné leštění, což šetří část nákladů na práci leštiče. Celkově je doba návratnosti investice do ručního laserového svařovacího zařízení přibližně 1 rok. Vzhledem k současné spotřebě desítek milionů argonových svařovacích zařízení v zemi je prostor pro ruční laserové svařování obrovský, což by mělo vést k rychlému růstu těchto systémů.

Výhody ručního laserového svařovacího systému

(2) Oblast použití se neustále rozšiřuje a laserové svařování otevírá nové možnosti vývoje

Technologie laserového svařování je nový typ technologie zpracování, která využívá směrovou energii pro bezkontaktní zpracování. Zásadně se liší od tradičních metod svařování. Lze ji integrovat s mnoha dalšími technologiemi a vytvořit tak nové technologie a průmyslová odvětví, která budou schopna nahradit tradiční svařování v mnoha oblastech.

S rychlým rozvojem sociální informatizace zažívá mikroelektronika související s informačními technologiemi, stejně jako počítače, komunikace, integrace spotřební elektroniky a další odvětví boom a vydávají se na cestu neustálé miniaturizace a integrace komponent. V tomto odvětví je v současné době naléhavým problémem, který je třeba překonat, realizace přípravy, spojování a balení mikrokomponent a zajištění vysoké přesnosti a spolehlivosti produktů. V důsledku toho se vysoce účinná, vysoce přesná a nízkopoškozující svařovací technologie postupně stává nepostradatelnou součástí podpory rozvoje současné pokročilé výroby. V posledních letech se laserové svařování postupně rozšiřuje v oblastech jemného mikroobrábění, jako jsou baterie, automobily a spotřební elektronika, a také ve vysoce komplexních strukturách pokročilých technologických oblastí, jako jsou letecké motory, raketové letouny a automobilové motory. Laserové svařovací zařízení otevírá nové rozvojové příležitosti.