Ανάλυση της Κατάστασης του Κλάδου και του Ανταγωνιστικού Τοπίου της Συγκόλλησης με Λέιζερ

Η συγκόλληση με λέιζερ αναφέρεται σε μια μέθοδο επεξεργασίας που χρησιμοποιεί την υψηλή ενέργεια του λέιζερ για να ενώσει μέταλλα ή άλλα θερμοπλαστικά υλικά. Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές λειτουργίας και προσαρμοζόμενη σε διαφορετικά σενάρια επεξεργασίας, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε πέντε τύπους: συγκόλληση με θερμική αγωγιμότητα, συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης, υβριδική συγκόλληση, συγκόλληση με λέιζερ και συγκόλληση με αγωγιμότητα λέιζερ.

Ως νέος τύπος μεθόδου συγκόλλησης, σε σύγκριση με άλλες παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης, η συγκόλληση με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα της βαθιάς διείσδυσης, της γρήγορης ταχύτητας, της μικρής παραμόρφωσης, των χαμηλών απαιτήσεων για το περιβάλλον συγκόλλησης, της υψηλής πυκνότητας ισχύος και της μη επηρεασμένης από μαγνητικά πεδία. Δεν περιορίζεται σε αγώγιμα υλικά, δεν απαιτεί συνθήκες εργασίας κενού και δεν παράγει ακτίνες Χ κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης. Χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της κατασκευής ακριβείας υψηλής ποιότητας.

Ανάλυση πεδίων εφαρμογής συγκόλλησης με λέιζερ

Η συγκόλληση με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας, της καθαριότητας και της προστασίας του περιβάλλοντος, των διαφόρων τύπων υλικών επεξεργασίας, της υψηλής απόδοσης κ.λπ. και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Σήμερα, η συγκόλληση με λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε μπαταρίες ισχύος, αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, οπτικές επικοινωνίες και άλλους τομείς.

(1) Τροφοδοσία μπαταρίας

Υπάρχουν πολλές διαδικασίες κατασκευής για μπαταρίες ιόντων λιθίου ή συστοιχίες μπαταριών, και υπάρχουν πολλές διαδικασίες, όπως η συγκόλληση στεγανοποίησης βαλβίδων αντιεκρηκτικής προστασίας, η συγκόλληση γλωττίδων, η συγκόλληση σημείων πόλων μπαταριών, η συγκόλληση στεγανοποίησης κελύφους και καλύμματος μπαταριών ισχύος, η συγκόλληση μονάδων και PACK. Σε άλλες διαδικασίες, η συγκόλληση με λέιζερ είναι η καλύτερη διαδικασία. Για παράδειγμα, η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να βελτιώσει την απόδοση συγκόλλησης και την αεροστεγανότητα της βαλβίδας αντιεκρηκτικής προστασίας μπαταριών. Ταυτόχρονα, επειδή η ποιότητα δέσμης της συγκόλλησης με λέιζερ είναι καλή, το σημείο συγκόλλησης μπορεί να γίνει μικρό και είναι κατάλληλο για ταινίες αλουμινίου υψηλής ανακλαστικότητας, ταινίες χαλκού και ηλεκτρόδια μπαταρίας στενής ζώνης. Η συγκόλληση με ιμάντα έχει μοναδικά πλεονεκτήματα.

(2) Αυτοκίνητο

Η εφαρμογή της συγκόλλησης με λέιζερ στη διαδικασία κατασκευής αυτοκινήτων περιλαμβάνει κυρίως τρεις τύπους: συγκόλληση με λέιζερ σε ειδικά διαμορφωμένες πλάκες ανισότιμου πάχους, συγκόλληση με λέιζερ συναρμολόγησης αμαξωμάτων και υποσυνόλων και συγκόλληση με λέιζερ εξαρτημάτων αυτοκινήτων.

Η συγκόλληση με λέιζερ αφορά τον σχεδιασμό και την κατασκευή του αμαξώματος του αυτοκινήτου. Σύμφωνα με τις διαφορετικές απαιτήσεις σχεδιασμού και απόδοσης του αμαξώματος, οι πλάκες διαφορετικού πάχους, διαφορετικών υλικών, διαφορετικής ή ίδιας απόδοσης συνδέονται σε ένα σύνολο μέσω τεχνολογίας κοπής και συναρμολόγησης με λέιζερ και στη συνέχεια σφραγίζονται σε ένα εξάρτημα αμαξώματος. Σήμερα, τα κενά που έχουν συγκολληθεί με λέιζερ έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορα μέρη του αμαξώματος του αυτοκινήτου, όπως η πλάκα ενίσχυσης του χώρου αποσκευών, το εσωτερικό πάνελ του χώρου αποσκευών, η βάση αμορτισέρ, το κάλυμμα του πίσω τροχού, το εσωτερικό πάνελ του πλευρικού τοιχώματος, το εσωτερικό πάνελ της πόρτας, το μπροστινό δάπεδο, οι μπροστινές διαμήκεις δοκοί, οι προφυλακτήρες, οι εγκάρσιες δοκοί, τα καλύμματα τροχών, οι σύνδεσμοι της κολόνας Β, οι κεντρικοί πυλώνες κ.λπ.

Η συγκόλληση με λέιζερ του αμαξώματος του αυτοκινήτου χωρίζεται κυρίως σε συγκόλληση συναρμολόγησης, συγκόλληση πλευρικών τοιχωμάτων και άνω καλύμματος και επακόλουθη συγκόλληση. Η χρήση συγκόλλησης με λέιζερ στην αυτοκινητοβιομηχανία μπορεί αφενός να μειώσει το βάρος του αυτοκινήτου, να βελτιώσει την κινητικότητα του αυτοκινήτου και να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου· αφετέρου, μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του προϊόντος. Ποιότητα και τεχνολογική πρόοδος.

Η χρήση συγκόλλησης με λέιζερ για εξαρτήματα αυτοκινήτων έχει τα πλεονεκτήματα της σχεδόν μηδενικής παραμόρφωσης στο εξάρτημα συγκόλλησης, της γρήγορης ταχύτητας συγκόλλησης και της μη ανάγκης για θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση. Προς το παρόν, η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων αυτοκινήτων, όπως γρανάζια κιβωτίου ταχυτήτων, ανυψωτήρες βαλβίδων, μεντεσέδες θυρών, άξονες κίνησης, άξονες διεύθυνσης, σωλήνες εξάτμισης κινητήρα, συμπλέκτες, άξονες υπερσυμπιεστή και σασί.

(3) Βιομηχανία μικροηλεκτρονικής

Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής βιομηχανίας προς την κατεύθυνση της σμίκρυνσης, ο όγκος των διαφόρων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων έχει μειωθεί ολοένα και περισσότερο και οι αδυναμίες των αρχικών μεθόδων συγκόλλησης έχουν σταδιακά αναδειχθεί. Τα εξαρτήματα έχουν υποστεί ζημιά ή το αποτέλεσμα της συγκόλλησης δεν ανταποκρίνεται στα πρότυπα. Σε αυτό το πλαίσιο, η συγκόλληση με λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα της μικροηλεκτρονικής επεξεργασίας, όπως η συσκευασία αισθητήρων, τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά και οι μπαταρίες κουμπιών, λόγω των πλεονεκτημάτων της, όπως η βαθιά διείσδυση, η γρήγορη ταχύτητα και η μικρή παραμόρφωση.

3. Κατάσταση ανάπτυξης της αγοράς συγκόλλησης με λέιζερ

(1) Το ποσοστό διείσδυσης στην αγορά χρειάζεται ακόμη βελτίωση

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή τεχνολογία κατεργασίας, η τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ έχει σημαντικά πλεονεκτήματα, αλλά εξακολουθεί να αντιμετωπίζει το πρόβλημα του ανεπαρκούς ποσοστού διείσδυσης στην προώθηση εφαρμογών σε μεταγενέστερες βιομηχανίες. Οι παραδοσιακές κατασκευαστικές εταιρείες, λόγω της νωρίτερης κυκλοφορίας παραδοσιακών γραμμών παραγωγής και μηχανολογικού εξοπλισμού, και του σημαντικού ρόλου που διαδραματίζουν στην εταιρική παραγωγή, η αντικατάσταση πιο προηγμένων γραμμών παραγωγής συγκόλλησης με λέιζερ σημαίνει τεράστιες κεφαλαιουχικές επενδύσεις, γεγονός που αποτελεί μεγάλη πρόκληση για τους κατασκευαστές. Επομένως, ο εξοπλισμός επεξεργασίας με λέιζερ σε αυτό το στάδιο συγκεντρώνεται κυρίως σε διάφορους σημαντικούς βιομηχανικούς τομείς με ισχυρή ζήτηση παραγωγικής ικανότητας και εμφανή επέκταση της παραγωγής. Οι ανάγκες άλλων βιομηχανιών πρέπει ακόμη να τονωθούν πιο αποτελεσματικά.

(2) Σταθερή αύξηση του μεγέθους της αγοράς

Η συγκόλληση με λέιζερ, η κοπή με λέιζερ και η σήμανση με λέιζερ αποτελούν μαζί την «τρόικα» της μηχανικής λέιζερ. Τα τελευταία χρόνια, επωφελούμενα από την πρόοδο της τεχνολογίας λέιζερ και την πτώση των τιμών των λέιζερ, οι εφαρμογές του εξοπλισμού συγκόλλησης με λέιζερ, τα οχήματα νέας ενέργειας, οι μπαταρίες λιθίου, οι οθόνες, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης κινητών τηλεφώνων και άλλοι τομείς έχουν έντονη ζήτηση. Η ραγδαία αύξηση των εσόδων στην αγορά συγκόλλησης με λέιζερ έχει προωθήσει την ραγδαία ανάπτυξη της εγχώριας αγοράς εξοπλισμού συγκόλλησης με λέιζερ.

Κλίμακα και ρυθμός ανάπτυξης της αγοράς συγκόλλησης με λέιζερ στην Κίνα 2014-2020

(3) Η αγορά είναι σχετικά κατακερματισμένη και το ανταγωνιστικό τοπίο δεν έχει ακόμη σταθεροποιηθεί

Από την οπτική γωνία ολόκληρης της αγοράς συγκόλλησης με λέιζερ, λόγω των χαρακτηριστικών των περιφερειακών και των κατάντη διακριτών κατασκευαστικών εταιρειών, είναι δύσκολο για την αγορά συγκόλλησης με λέιζερ στον μεταποιητικό τομέα να σχηματίσει ένα σχετικά συγκεντρωμένο ανταγωνιστικό μοτίβο και ολόκληρη η αγορά συγκόλλησης με λέιζερ είναι σχετικά κατακερματισμένη. Προς το παρόν, υπάρχουν περισσότερες από 300 εγχώριες εταιρείες που ασχολούνται με τη συγκόλληση με λέιζερ. Οι κύριες εταιρείες συγκόλλησης με λέιζερ περιλαμβάνουν την Han's Laser, την Huagong Technology κ.λπ.

4. Η πρόβλεψη τάσης ανάπτυξης της συγκόλλησης με λέιζερ

(1) Η τροχιά του φορητού συστήματος συγκόλλησης με λέιζερ αναμένεται να εισέλθει σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης

Χάρη στην απότομη μείωση του κόστους των λέιζερ οπτικών ινών και τη σταδιακή ωρίμανση της τεχνολογίας μετάδοσης οπτικών ινών και χειροκίνητης κεφαλής συγκόλλησης, τα χειροκίνητα συστήματα συγκόλλησης με λέιζερ έχουν σταδιακά γίνει δημοφιλή τα τελευταία χρόνια. Ορισμένες εταιρείες έχουν αποστείλει 200 ​​μονάδες στην Ταϊβάν, ενώ ορισμένες μικρές εταιρείες μπορούν επίσης να αποστείλουν 20 μονάδες ανά μήνα. Ταυτόχρονα, κορυφαίες εταιρείες στον τομέα των λέιζερ, όπως οι IPG, Han's και Raycus, έχουν επίσης λανσάρει αντίστοιχα χειροκίνητα προϊόντα λέιζερ.

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση με τόξο αργού, η χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ έχει προφανή πλεονεκτήματα στην ποιότητα συγκόλλησης, τη λειτουργία, την προστασία του περιβάλλοντος και την ασφάλεια, καθώς και το κόστος χρήσης σε ακανόνιστα πεδία συγκόλλησης όπως οικιακές συσκευές, ντουλάπια και ανελκυστήρες. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το κόστος χρήσης, οι χειριστές συγκόλλησης με τόξο αργού κατέχουν ειδικές θέσεις στη χώρα μου και πρέπει να είναι πιστοποιημένοι για να εργαστούν. Προς το παρόν, το ετήσιο κόστος εργασίας ενός ώριμου συγκολλητή στην αγορά δεν είναι μικρότερο από 80.000 γιουάν, ενώ η χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιήσει συνηθισμένη. Το ετήσιο κόστος εργασίας των χειριστών είναι μόνο 50.000 γιουάν. Εάν η απόδοση της χειροκίνητης συγκόλλησης με λέιζερ είναι διπλάσια από αυτήν της συγκόλλησης με τόξο αργού, το κόστος εργασίας μπορεί να εξοικονομηθεί κατά 110.000 γιουάν. Επιπλέον, η συγκόλληση με τόξο αργού γενικά απαιτεί στίλβωση μετά τη συγκόλληση, ενώ η χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ απαιτεί σχεδόν καθόλου στίλβωση ή μόνο ελαφρώς στίλβωση, γεγονός που εξοικονομεί μέρος του κόστους εργασίας του εργάτη στίλβωσης. Συνολικά, η περίοδος αποπληρωμής της επένδυσης του χειροκίνητου εξοπλισμού συγκόλλησης με λέιζερ είναι περίπου 1 έτος. Με την τρέχουσα κατανάλωση δεκάδων εκατομμυρίων συγκολλήσεων με τόξο αργού στη χώρα, ο χώρος αντικατάστασης για χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ είναι πολύ τεράστιος, γεγονός που θα καταστήσει το χειροκίνητο σύστημα συγκόλλησης με λέιζερ αναμενόμενο να οδηγήσει σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης.

Πλεονεκτήματα του φορητού συστήματος συγκόλλησης με λέιζερ

(2) Ο τομέας εφαρμογής συνεχίζει να επεκτείνεται και η συγκόλληση με λέιζερ ανοίγει νέες ευκαιρίες ανάπτυξης

Η τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ είναι ένας νέος τύπος τεχνολογίας επεξεργασίας που εφαρμόζει κατευθυντική ενέργεια για επεξεργασία χωρίς επαφή. Διαφέρει θεμελιωδώς από τις παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης. Μπορεί να ενσωματωθεί με πολλές άλλες τεχνολογίες και να δημιουργήσει αναδυόμενες τεχνολογίες και βιομηχανίες, οι οποίες θα είναι σε θέση να αντικαταστήσουν την παραδοσιακή συγκόλληση σε περισσότερους τομείς.

Με την ραγδαία πρόοδο της κοινωνικής πληροφορικής, η μικροηλεκτρονική που σχετίζεται με την τεχνολογία πληροφοριών, καθώς και οι υπολογιστές, οι επικοινωνίες, η ολοκλήρωση καταναλωτικών ηλεκτρονικών ειδών και άλλες βιομηχανίες γνωρίζουν άνθηση και ξεκινούν την πορεία της συνεχούς σμίκρυνσης και ολοκλήρωσης εξαρτημάτων. Στο πλαίσιο αυτής της βιομηχανίας, η υλοποίηση της προετοιμασίας, της σύνδεσης και της συσκευασίας μικροεξαρτημάτων, καθώς και η διασφάλιση της υψηλής ακρίβειας και της υψηλής αξιοπιστίας των προϊόντων, αποτελούν σήμερα επείγοντα προβλήματα που πρέπει να ξεπεραστούν. Ως αποτέλεσμα, η τεχνολογία συγκόλλησης υψηλής απόδοσης, υψηλής ακρίβειας και χαμηλών ζημιών καθίσταται σταδιακά αναπόσπαστο μέρος της υποστήριξης της ανάπτυξης της σύγχρονης προηγμένης κατασκευής. Τα τελευταία χρόνια, η συγκόλληση με λέιζερ έχει αυξηθεί σταδιακά στους τομείς της λεπτής μικροκατεργασίας, όπως οι μπαταρίες ισχύος, τα αυτοκίνητα και τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά, καθώς και στη δομή υψηλής πολυπλοκότητας των τομέων προηγμένης τεχνολογίας, όπως οι αεροκινητήρες, τα πυραυλοκίνητα αεροσκάφη και οι κινητήρες αυτοκινήτων. Ο εξοπλισμός συγκόλλησης με λέιζερ έχει δημιουργήσει νέες ευκαιρίες ανάπτυξης.