लेजर वेल्डिंग के उद्योग की स्थिति और प्रतिस्पर्धी परिदृश्य का विश्लेषण

लेजर वेल्डिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें धातुओं या अन्य थर्मोप्लास्टिक पदार्थों को जोड़ने के लिए लेजर की उच्च ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। विभिन्न कार्य सिद्धांतों और प्रक्रिया परिदृश्यों के अनुकूल होने के कारण, लेजर वेल्डिंग को पाँच प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: ऊष्मा चालन वेल्डिंग, डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग, हाइब्रिड वेल्डिंग, लेजर ब्रेज़िंग और लेजर कंडक्शन वेल्डिंग।

लेजर वेल्डिंग एक नई प्रकार की वेल्डिंग विधि है, जो अन्य पारंपरिक वेल्डिंग विधियों की तुलना में गहरी पैठ, तीव्र गति, कम विरूपण, वेल्डिंग वातावरण के लिए कम आवश्यकता, उच्च शक्ति घनत्व और चुंबकीय क्षेत्रों से अप्रभावित होने जैसे लाभ प्रदान करती है। यह केवल चालक पदार्थों तक सीमित नहीं है, इसके लिए निर्वात कार्य परिस्थितियों की आवश्यकता नहीं होती है और वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान एक्स-रे उत्पन्न नहीं होते हैं। इसका व्यापक रूप से उच्च स्तरीय परिशुद्धता विनिर्माण के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।

लेजर वेल्डिंग के अनुप्रयोग क्षेत्रों का विश्लेषण

लेजर वेल्डिंग में उच्च सटीकता, स्वच्छता और पर्यावरण संरक्षण, विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को संसाधित करने की क्षमता, उच्च दक्षता आदि के लाभ हैं और इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। वर्तमान में, लेजर वेल्डिंग का उपयोग पावर बैटरी, ऑटोमोबाइल, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा रहा है।

(1) पावर बैटरी

लिथियम-आयन बैटरी या बैटरी पैक के निर्माण की कई प्रक्रियाएँ हैं, और इनमें विस्फोट-रोधी वाल्व सीलिंग वेल्डिंग, टैब वेल्डिंग, बैटरी पोल स्पॉट वेल्डिंग, पावर बैटरी शेल और कवर सीलिंग वेल्डिंग, मॉड्यूल और पैक वेल्डिंग जैसी कई प्रक्रियाएँ शामिल हैं। इनमें से लेजर वेल्डिंग सबसे अच्छी प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए, लेजर वेल्डिंग बैटरी के विस्फोट-रोधी वाल्व की वेल्डिंग दक्षता और वायुरोधी क्षमता को बेहतर बना सकती है; साथ ही, लेजर वेल्डिंग की बीम गुणवत्ता अच्छी होने के कारण वेल्डिंग स्पॉट छोटा बनाया जा सकता है, और यह उच्च परावर्तनशीलता वाली एल्यूमीनियम स्ट्रिप, कॉपर स्ट्रिप और नैरो-बैंड बैटरी इलेक्ट्रोड के लिए उपयुक्त है। बेल्ट वेल्डिंग के अपने विशिष्ट लाभ हैं।

(2) ऑटोमोबाइल

ऑटोमोबाइल निर्माण प्रक्रिया में लेजर वेल्डिंग के अनुप्रयोग में मुख्य रूप से तीन प्रकार शामिल हैं: असमान मोटाई वाली प्लेटों की लेजर टेलर वेल्डिंग; बॉडी असेंबली और सब-असेंबली की लेजर असेंबली वेल्डिंग; और ऑटो पार्ट्स की लेजर वेल्डिंग।

कार बॉडी के डिजाइन और निर्माण में लेजर टेलर वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है। कार बॉडी की विभिन्न डिजाइन और प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुसार, अलग-अलग मोटाई, अलग-अलग सामग्री और समान या अलग-अलग प्रदर्शन वाली प्लेटों को लेजर कटिंग और असेंबली तकनीक के माध्यम से जोड़ा जाता है, और फिर उन्हें बॉडी पार्ट में ढाला जाता है। वर्तमान में, लेजर टेलर-वेल्डेड ब्लैंक का उपयोग कार बॉडी के विभिन्न भागों में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि लगेज कंपार्टमेंट सुदृढ़ीकरण प्लेट, लगेज कंपार्टमेंट इनर पैनल, शॉक एब्जॉर्बर सपोर्ट, रियर व्हील कवर, साइड वॉल इनर पैनल, डोर इनर पैनल, फ्रंट फ्लोर, फ्रंट लोंगिट्यूडिनल बीम, बंपर, क्रॉस बीम, व्हील कवर, बी-पिलर कनेक्टर, सेंटर पिलर आदि।

कार बॉडी की लेजर वेल्डिंग मुख्य रूप से असेंबली वेल्डिंग, साइड वॉल और टॉप कवर वेल्डिंग और उसके बाद की वेल्डिंग में विभाजित है। ऑटोमोबाइल उद्योग में लेजर वेल्डिंग के उपयोग से एक ओर तो कार का वजन कम होता है, कार की गतिशीलता बढ़ती है और ईंधन की खपत कम होती है; वहीं दूसरी ओर, इससे उत्पाद के प्रदर्शन, गुणवत्ता और तकनीकी उन्नति में सुधार होता है।

ऑटोमोबाइल पार्ट्स के लिए लेजर वेल्डिंग के उपयोग के कई फायदे हैं, जैसे वेल्डिंग वाले हिस्से में लगभग कोई विकृति नहीं होती, वेल्डिंग की गति तेज होती है और वेल्डिंग के बाद किसी प्रकार के ताप उपचार की आवश्यकता नहीं होती। वर्तमान में, ट्रांसमिशन गियर, वाल्व लिफ्टर, दरवाज़े के हिंज, ड्राइव शाफ्ट, स्टीयरिंग शाफ्ट, इंजन एग्जॉस्ट पाइप, क्लच, टर्बोचार्जर एक्सल और चेसिस जैसे ऑटोमोबाइल पार्ट्स के निर्माण में लेजर वेल्डिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

(3) माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग

हाल के वर्षों में, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के लघुकरण की दिशा में विकास के साथ, विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों का आकार लगातार छोटा होता जा रहा है, और पारंपरिक वेल्डिंग विधियों की कमियां धीरे-धीरे सामने आने लगी हैं। इससे या तो घटक क्षतिग्रस्त हो जाते हैं या वेल्डिंग का प्रभाव मानक के अनुरूप नहीं होता। इस संदर्भ में, लेजर वेल्डिंग अपनी गहरी पैठ, तीव्र गति और कम विरूपण जैसे लाभों के कारण सेंसर पैकेजिंग, एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक्स और बटन बैटरी जैसे सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक प्रसंस्करण के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जा रही है।

3. लेजर वेल्डिंग बाजार की विकास स्थिति

(1) बाजार में पैठ की दर में अभी भी सुधार की आवश्यकता है

परंपरागत मशीनिंग तकनीक की तुलना में लेजर वेल्डिंग तकनीक के कई महत्वपूर्ण फायदे हैं, लेकिन इसके अनुप्रयोग में अभी भी कमी है। पारंपरिक विनिर्माण कंपनियों के लिए, परंपरागत उत्पादन लाइनों और यांत्रिक उपकरणों की शुरुआती स्थापना और उनके कॉर्पोरेट उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, उन्नत लेजर वेल्डिंग उत्पादन लाइनों को बदलना एक बड़ा पूंजी निवेश है, जो निर्माताओं के लिए एक बड़ी चुनौती है। इसलिए, वर्तमान में लेजर प्रसंस्करण उपकरण मुख्य रूप से कुछ महत्वपूर्ण उद्योग क्षेत्रों में केंद्रित हैं, जहां उत्पादन क्षमता की मजबूत मांग और उत्पादन विस्तार की स्पष्ट संभावना है। अन्य उद्योगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए अभी भी अधिक प्रभावी प्रयास करने की आवश्यकता है।

(2) बाजार के आकार में स्थिर वृद्धि

लेजर वेल्डिंग, लेजर कटिंग और लेजर मार्किंग मिलकर लेजर यांत्रिकी की तिकड़ी बनाते हैं। हाल के वर्षों में, लेजर प्रौद्योगिकी में प्रगति और लेजर की कीमतों में गिरावट के चलते, लेजर वेल्डिंग उपकरणों के बढ़ते उपयोग के कारण, नई ऊर्जा वाहनों, लिथियम बैटरी, डिस्प्ले पैनल, मोबाइल फोन उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्रों में इनकी मांग में काफी वृद्धि हुई है। लेजर वेल्डिंग बाजार में राजस्व की तीव्र वृद्धि ने घरेलू लेजर वेल्डिंग उपकरण बाजार के तीव्र विकास को बढ़ावा दिया है।

2014-2020 के दौरान चीन के लेजर वेल्डिंग बाजार का आकार और विकास दर

(3) बाजार अपेक्षाकृत खंडित है, और प्रतिस्पर्धी परिदृश्य अभी तक स्थिर नहीं हुआ है।

लेजर वेल्डिंग के संपूर्ण बाजार के परिप्रेक्ष्य से देखें तो, क्षेत्रीय और उससे संबंधित अलग-अलग विनिर्माण कंपनियों की विशेषताओं के कारण, विनिर्माण क्षेत्र में लेजर वेल्डिंग बाजार में अपेक्षाकृत केंद्रित प्रतिस्पर्धा का स्वरूप बनना कठिन है, और यह बाजार अपेक्षाकृत खंडित है। वर्तमान में, लेजर वेल्डिंग के क्षेत्र में 300 से अधिक घरेलू कंपनियां कार्यरत हैं। इनमें प्रमुख लेजर वेल्डिंग कंपनियों में हान्स लेजर, हुआगोंग टेक्नोलॉजी आदि शामिल हैं।

4. लेजर वेल्डिंग के विकास की प्रवृत्ति का पूर्वानुमान

(1) हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग सिस्टम क्षेत्र में तीव्र वृद्धि की अवधि आने की उम्मीद है।

फाइबर लेजर की लागत में भारी गिरावट और फाइबर ट्रांसमिशन तथा हैंडहेल्ड वेल्डिंग हेड तकनीक के धीरे-धीरे परिपक्व होने के कारण, हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग सिस्टम हाल के वर्षों में तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं। कुछ कंपनियों ने ताइवान में 200 यूनिट्स भेजी हैं, और कुछ छोटी कंपनियां भी प्रति माह 20 यूनिट्स भेज सकती हैं। साथ ही, आईपीजी, हान्स और रेकस जैसी लेजर क्षेत्र की अग्रणी कंपनियों ने भी संबंधित हैंडहेल्ड लेजर उत्पाद लॉन्च किए हैं।

परंपरागत आर्गन आर्क वेल्डिंग की तुलना में, घरेलू उपकरण, अलमारियाँ और लिफ्ट जैसे अनियमित वेल्डिंग क्षेत्रों में वेल्डिंग की गुणवत्ता, संचालन, पर्यावरण संरक्षण और सुरक्षा तथा उपयोग की लागत के मामले में हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग के स्पष्ट लाभ हैं। उपयोग की लागत का उदाहरण लेते हुए, हमारे देश में आर्गन आर्क वेल्डिंग ऑपरेटरों को विशेष दर्जा प्राप्त है और काम करने के लिए उन्हें प्रमाणित होना आवश्यक है। वर्तमान में, बाजार में एक अनुभवी वेल्डर की वार्षिक श्रम लागत 80,000 युआन से कम नहीं है, जबकि हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग में सामान्य ऑपरेटरों की वार्षिक श्रम लागत केवल 50,000 युआन है। यदि हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग की दक्षता आर्गन आर्क वेल्डिंग की तुलना में दोगुनी हो, तो श्रम लागत में 110,000 युआन तक की बचत हो सकती है। इसके अलावा, आर्गन आर्क वेल्डिंग में आमतौर पर वेल्डिंग के बाद पॉलिशिंग की आवश्यकता होती है, जबकि लेजर हैंडहेल्ड वेल्डिंग में लगभग पॉलिशिंग की आवश्यकता नहीं होती है, या केवल थोड़ी सी पॉलिशिंग की आवश्यकता होती है, जिससे पॉलिशिंग कर्मचारी की श्रम लागत का एक हिस्सा बच जाता है। कुल मिलाकर, हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग उपकरण में निवेश की प्रतिपूर्ति अवधि लगभग 1 वर्ष है। देश में वर्तमान में करोड़ों आर्गन आर्क वेल्डिंग की खपत को देखते हुए, हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग के लिए प्रतिस्थापन की बहुत बड़ी गुंजाइश है, जिससे हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग सिस्टम के लिए तीव्र विकास का दौर शुरू होने की उम्मीद है।

हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग सिस्टम के फायदे

(2) अनुप्रयोग क्षेत्र का निरंतर विस्तार हो रहा है, और लेजर वेल्डिंग नए विकास के अवसर प्रदान कर रही है।

लेजर वेल्डिंग तकनीक एक नई प्रकार की प्रसंस्करण तकनीक है जो बिना संपर्क के दिशात्मक ऊर्जा का उपयोग करती है। यह पारंपरिक वेल्डिंग विधियों से मौलिक रूप से भिन्न है। इसे कई अन्य तकनीकों के साथ एकीकृत किया जा सकता है और यह उभरती हुई तकनीकों और उद्योगों को जन्म दे सकती है, जो भविष्य में अधिक क्षेत्रों में पारंपरिक वेल्डिंग का स्थान ले सकेंगी।

सामाजिक सूचनाकरण में तीव्र प्रगति के साथ, सूचना प्रौद्योगिकी से संबंधित सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स, साथ ही कंप्यूटर, संचार, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स एकीकरण और अन्य उद्योग फल-फूल रहे हैं और घटकों के निरंतर लघुकरण और एकीकरण के पथ पर अग्रसर हैं। इस उद्योग की पृष्ठभूमि में, सूक्ष्म घटकों की तैयारी, संयोजन और पैकेजिंग को साकार करना और उत्पादों की उच्च परिशुद्धता और उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करना वर्तमान में अत्यावश्यक समस्याएं हैं जिन्हें हल करने की आवश्यकता है। परिणामस्वरूप, उच्च दक्षता, उच्च परिशुद्धता और कम क्षति वाली वेल्डिंग तकनीक आधुनिक उन्नत विनिर्माण के विकास में सहायक एक अनिवार्य अंग बनती जा रही है। हाल के वर्षों में, लेजर वेल्डिंग का उपयोग पावर बैटरी, ऑटोमोबाइल और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे सूक्ष्म मशीनिंग के क्षेत्रों के साथ-साथ एयरो इंजन, रॉकेट विमान और ऑटोमोबाइल इंजन जैसे उन्नत प्रौद्योगिकी क्षेत्रों की उच्च-जटिल संरचना में भी तेजी से बढ़ा है। लेजर वेल्डिंग उपकरण ने विकास के नए अवसर प्रदान किए हैं।