Laserhitsauksen toimialan tilan ja kilpailutilanteen analyysi

Laserhitsauksella tarkoitetaan menetelmää, jossa käytetään laserin suurta energiaa metallien tai muiden termoplastisten materiaalien liittämiseen yhteen. Eri toimintaperiaatteiden ja erilaisten käsittelyskenaarioiden mukaan laserhitsaus voidaan jakaa viiteen tyyppiin: lämmönjohtavuushitsaus, syvätunkeumahitsaus, hybridihitsaus, laserjuotos ja laserjohtavuushitsaus.

Uutena hitsausmenetelmänä laserhitsauksella on perinteisiin hitsausmenetelmiin verrattuna etuna syvä tunkeutuminen, suuri nopeus, pieni muodonmuutos, alhaiset hitsausympäristön vaatimukset, suuri tehotiheys ja magneettikenttien vaikutusten kestävyys. Se ei rajoitu johtaviin materiaaleihin, ei vaadi tyhjiötyöskentelyolosuhteita eikä tuota röntgensäteitä hitsausprosessin aikana. Sitä käytetään laajalti huippuluokan tarkkuusvalmistuksessa.

Laserhitsauksen sovellusalueiden analyysi

Laserhitsauksen etuna on korkea tarkkuus, puhtaus ja ympäristönsuojelu, erilaiset käsittelymateriaalit, korkea hyötysuhde jne., ja sillä on laaja valikoima sovelluksia. Tällä hetkellä laserhitsausta on käytetty laajalti akuissa, autoissa, kulutuselektroniikassa, optisessa viestinnässä ja muilla aloilla.

(1) Virtalähde

Litiumioniakkujen tai akkupakettien valmistusprosesseja on monia, ja prosesseja on monia, kuten räjähdyssuojattujen venttiilien tiivistyshitsaus, kielekkeiden hitsaus, akun napojen pistehitsaus, akun kuoren ja kannen tiivistyshitsaus sekä moduuli- ja PACK-hitsaus. Muissa prosesseissa laserhitsaus on paras menetelmä. Esimerkiksi laserhitsaus voi parantaa akun räjähdyssuojattujen venttiilien hitsaustehokkuutta ja ilmatiiviyttä; samalla, koska laserhitsauksen säteen laatu on hyvä, hitsauspiste voidaan tehdä pieneksi, ja se soveltuu korkean heijastavuuden alumiininauhoille, kuparinauhoille ja kapeakaistaisille akkuelektrodeille. Hihnahitsauksella on ainutlaatuisia etuja.

(2) Auto

Laserhitsauksen käyttö autoteollisuuden prosessissa käsittää pääasiassa kolme tyyppiä: epätasaisen paksuuden omaavien levyjen laserräätälöintihitsauksen, korikokoonpanojen ja osakokoonpanojen laserkokoonpanohitsauksen sekä auton osien laserhitsauksen.

Laserhitsaus on osa auton korin suunnittelua ja valmistusta. Auton korin erilaisten suunnittelu- ja suorituskykyvaatimusten mukaisesti eri paksuiset, eri materiaaleista valmistetut, eri tai saman suorituskyvyn levyt yhdistetään laserleikkaus- ja kokoonpanotekniikalla kokonaisuudeksi, joka sitten leimataan koriosaksi. Tällä hetkellä laserhitsattuja aihioita on käytetty laajalti auton korin eri osissa, kuten tavaratilan vahvistuslevyssä, tavaratilan sisäpaneelissa, iskunvaimentimen tuessa, takapyöränsuojassa, sivuseinän sisäpaneelissa, oven sisäpaneelissa, etulattiassa, etupitkittäispalkeissa, puskureissa, poikkipalkeissa, pyöränsuojissa, B-pilarin liittimissä, keskipilareissa jne.

Auton korin laserhitsaus jaetaan pääasiassa kokoonpanohitsaukseen, sivuseinien ja yläkansien hitsaukseen sekä sitä seuraavaan hitsaukseen. Laserhitsauksen käyttö autoteollisuudessa voi toisaalta vähentää auton painoa, parantaa auton liikkuvuutta ja vähentää polttoaineenkulutusta; toisaalta se voi parantaa tuotteen suorituskykyä. Laatu ja teknologinen kehitys.

Autonosien laserhitsauksen etuna on, että hitsauskohdassa ei juurikaan tapahdu muodonmuutoksia, hitsausnopeus on nopea eikä hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä tarvita. Tällä hetkellä laserhitsausta käytetään laajalti autonosien, kuten vaihteistojen, venttiilien nostimien, oven saranoiden, vetoakseleiden, ohjausakseleiden, moottorin pakoputkien, kytkimien, turboahtimen akseleiden ja alustan valmistuksessa.

(3) Mikroelektroniikkateollisuus

Viime vuosina elektroniikkateollisuuden kehittyessä miniatyrisoinnin suuntaan erilaisten elektronisten komponenttien määrä on pienentynyt jatkuvasti, ja alkuperäisten hitsausmenetelmien puutteet ovat vähitellen ilmenneet. Komponentit ovat vaurioituneet tai hitsaustulos ei ole standardin mukainen. Tässä yhteydessä laserhitsausta on käytetty laajalti mikroelektroniikan prosessoinnin, kuten anturipakkausten, integroidun elektroniikan ja nappiparistojen, alalla sen etujen, kuten syvän tunkeutumisen, nopean nopeuden ja pienen muodonmuutoksen, ansiosta.

3. Laserhitsausmarkkinoiden kehitystila

(1) Markkinoiden läpimurtoastetta on vielä parannettava

Verrattuna perinteiseen työstötekniikkaan laserhitsaustekniikalla on merkittäviä etuja, mutta sen ongelmana on edelleen riittämätön levinneisyysaste jatkojalostusteollisuuden sovellusten edistämisessä. Perinteiset valmistusyritykset vaativat edistyneempien laserhitsaustuotantolinjojen korvaamisen valtavilla pääomasijoituksilla, mikä on suuri haaste valmistajille, koska perinteisiä tuotantolinjoja ja mekaanisia laitteita on otettu käyttöön aikaisemmin ja niillä on tärkeä rooli yritysten tuotannossa. Siksi laserkäsittelylaitteet keskittyvät tässä vaiheessa pääasiassa useille tärkeille teollisuudenaloille, joilla on vahva tuotantokapasiteetin kysyntä ja ilmeinen tuotannon laajeneminen. Muiden teollisuudenalojen tarpeita on vielä elettävä tehokkaammin.

(2) Markkinoiden koon tasainen kasvu

Laserhitsaus, laserleikkaus ja lasermerkintä muodostavat yhdessä lasermekaniikan "troikan". Viime vuosina laserteknologian kehityksen ja laserien hintojen laskun sekä laserhitsauslaitteiden jatkosovellusten ansiosta uusien energialähteiden, litium-akkujen, näyttöpaneelien, matkapuhelinten kulutuselektroniikan ja muiden alojen kysyntä on ollut suurta. Laserhitsausmarkkinoiden nopea liikevaihdon kasvu on edistänyt kotimaisten laserhitsauslaitteiden markkinoiden nopeaa kasvua.

Kiinan laserhitsausmarkkinoiden laajuus ja kasvuvauhti vuosina 2014–2020

(3) Markkinat ovat suhteellisen pirstaloituneet, eikä kilpailutilanne ole vielä vakiintunut

Koko laserhitsausmarkkinoiden näkökulmasta alueellisten ja loppupään erillisten valmistusyritysten ominaispiirteiden vuoksi laserhitsausmarkkinoiden on vaikea muodostaa suhteellisen keskittynyttä kilpailukuviota valmistussektorilla, ja koko laserhitsausmarkkinat ovat suhteellisen pirstaloituneet. Tällä hetkellä laserhitsausta harjoittaa yli 300 kotimaista yritystä. Tärkeimpiä laserhitsausyrityksiä ovat Han's Laser, Huagong Technology jne.

4. Laserhitsauksen kehitystrendiennuste

(1) Kädessä pidettävien laserhitsausjärjestelmien odotetaan aloittavan nopean kasvun

Kuitulasereiden hinnan jyrkän laskun sekä kuitujen siirto- ja kädessä pidettävien hitsauspääteknologioiden asteittaisen kypsymisen ansiosta kädessä pidettävät laserhitsausjärjestelmät ovat vähitellen yleistyneet viime vuosina. Jotkut yritykset ovat toimittaneet Taiwanissa 200 yksikköä, ja jotkut pienet yritykset voivat toimittaa jopa 20 yksikköä kuukaudessa. Samaan aikaan laseralan johtavat yritykset, kuten IPG, Han's ja Raycus, ovat myös lanseeranneet vastaavia kädessä pidettäviä lasertuotteita.

Verrattuna perinteiseen argonkaarihitsaukseen, käsikäyttöisellä laserhitsauksella on selviä etuja hitsauksen laadun, toiminnan, ympäristönsuojelun ja turvallisuuden sekä käyttökustannusten suhteen epäsäännöllisillä hitsausalueilla, kuten kodinkoneissa, kaapeissa ja hisseissä. Esimerkiksi käyttökustannuksista voidaan mainita, että argonkaarihitsauslaitteiden käyttäjät kuuluvat erityisasemaan maassani ja heidän on oltava päteviä työskentelemään. Tällä hetkellä markkinoilla olevan kypsän hitsaajan vuotuiset työvoimakustannukset ovat vähintään 80 000 yuania, kun taas käsikäyttöisessä laserhitsauksessa voidaan käyttää tavallista hitsainta. Käyttäjän vuotuiset työvoimakustannukset ovat vain 50 000 yuania. Jos käsikäyttöisen laserhitsauksen tehokkuus on kaksinkertainen argonkaarihitsaukseen verrattuna, työvoimakustannuksissa voidaan säästää 110 000 yuania. Lisäksi argonkaarihitsaus vaatii yleensä kiillotusta hitsauksen jälkeen, kun taas käsikäyttöinen laserhitsaus ei vaadi juurikaan kiillotusta tai vain kevyttä kiillotusta, mikä säästää osan kiillottajan työvoimakustannuksista. Kaiken kaikkiaan käsikäyttöisten laserhitsauslaitteiden investoinnin takaisinmaksuaika on noin vuosi. Koska maassa kulutetaan tällä hetkellä kymmeniä miljoonia argonkaarihitsauslaitteita, kädessä pidettävän laserhitsauksen korvaava tila on erittäin suuri, minkä vuoksi kädessä pidettävän laserhitsausjärjestelmän odotetaan aloittavan nopean kasvun.

Kädessä pidettävän laserhitsausjärjestelmän edut

(2) Sovellusalue laajenee jatkuvasti, ja laserhitsaus avaa uusia kehitysmahdollisuuksia

Laserhitsaustekniikka on uudentyyppinen prosessitekniikka, joka käyttää suuntaenergiaa kosketuksettomaan prosessointiin. Se eroaa perustavanlaatuisesti perinteisistä hitsausmenetelmistä. Se voidaan integroida moniin muihin teknologioihin ja synnyttää uusia teknologioita ja teollisuudenaloja, jotka voivat korvata perinteisen hitsauksen useammilla aloilla.

Yhteiskunnallisen informaatiokehityksen nopean kehityksen myötä tietotekniikkaan liittyvä mikroelektroniikka sekä tietokoneiden, viestinnän, kulutuselektroniikan integrointi ja muut teollisuudenalat kukoistavat ja ovat siirtymässä komponenttien jatkuvan pienentämisen ja integroinnin tielle. Tämän teollisuudenalan taustalla mikrokomponenttien valmistelu, kytkentä ja pakkaaminen sekä tuotteiden korkean tarkkuuden ja luotettavuuden varmistaminen ovat tällä hetkellä kiireellisiä ongelmia, jotka on ratkaistava. Tämän seurauksena tehokkaasta, tarkasta ja vähän vaurioita aiheuttavasta hitsaustekniikasta on vähitellen tulossa välttämätön osa nykyaikaisen edistyneen valmistuksen kehitystä. Viime vuosina laserhitsaus on vähitellen lisääntynyt hienomekaanisen koneistuksen aloilla, kuten akuissa, autoissa ja kulutuselektroniikassa, sekä edistyneen teknologian alojen monimutkaisissa rakenteissa, kuten lentokonemoottoreissa, rakettilentokoneissa ja autojen moottoreissa. Laserhitsauslaitteet ovat avanneet uusia kehitysmahdollisuuksia.