Analiza stanja industrije i konkurentskog okruženja laserskog zavarivanja

Lasersko zavarivanje odnosi se na metodu obrade koja koristi visoku energiju lasera za spajanje metala ili drugih termoplastičnih materijala. Prema različitim principima rada i prilagođavanju različitim scenarijima obrade, lasersko zavarivanje može se podijeliti u pet vrsta: zavarivanje toplinskom kondukcijom, zavarivanje dubokom penetracijom, hibridno zavarivanje, lasersko lemljenje i lasersko kondukcijsko zavarivanje.

Kao nova vrsta metode zavarivanja, u usporedbi s drugim tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje ima prednosti dubokog prodiranja, velike brzine, male deformacije, niskih zahtjeva za okolinu zavarivanja, visoke gustoće snage i ne pod utjecajem magnetskih polja. Nije ograničeno na vodljive materijale, ne zahtijeva vakuumske radne uvjete i ne proizvodi rendgenske zrake tijekom procesa zavarivanja. Široko se koristi u području visokoprecizne proizvodnje.

Analiza područja primjene laserskog zavarivanja

Lasersko zavarivanje ima prednosti visoke točnosti, čistoće i zaštite okoliša, raznih vrsta materijala za obradu, visoke učinkovitosti itd., te ima širok raspon primjena. Trenutno se lasersko zavarivanje široko koristi u baterijama, automobilima, potrošačkoj elektronici, optičkim komunikacijama i drugim područjima.

(1) Baterija

Postoje mnogi proizvodni procesi za litij-ionske baterije ili baterijske pakete, kao što su zavarivanje brtvljenja ventila u eksplozijsko-otpornom stanju, zavarivanje jezičaka, točkasto zavarivanje polova baterije, zavarivanje brtvljenja kućišta i poklopca baterije, zavarivanje modula i PACK-ova. U drugim procesima, lasersko zavarivanje je najbolji postupak. Na primjer, lasersko zavarivanje može poboljšati učinkovitost zavarivanja i hermetičnost ventila baterije u eksplozijsko-otpornom stanju; istovremeno, budući da je kvaliteta snopa laserskog zavarivanja dobra, točka zavarivanja može biti mala i prikladna je za aluminijske trake visoke reflektivnosti, bakrene trake i uskopojasne elektrode za baterije. Remensko zavarivanje ima jedinstvene prednosti.

(2) Automobil

Primjena laserskog zavarivanja u procesu proizvodnje automobila uglavnom uključuje tri vrste: lasersko zavarivanje ploča nejednake debljine po mjeri; lasersko zavarivanje sklopova karoserije i podsklopova; te lasersko zavarivanje autodijelova.

Lasersko zavarivanje po mjeri koristi se u projektiranju i proizvodnji karoserije automobila. Prema različitim zahtjevima dizajna i performansi karoserije automobila, ploče različitih debljina, različitih materijala, različitih ili istih performansi spajaju se u cjelinu tehnologijom laserskog rezanja i montaže, a zatim se utiskuju u dio karoserije. Trenutno se laserski zavareni dijelovi široko koriste u raznim dijelovima karoserije automobila, kao što su ploča za ojačanje prtljažnika, unutarnja ploča prtljažnika, nosač amortizera, poklopac stražnjeg kotača, unutarnja ploča bočnih stijenki, unutarnja ploča vrata, prednji pod, prednje uzdužne grede, branici, poprečne grede, poklopci kotača, spojnice B-stupova, središnji stupovi itd.

Lasersko zavarivanje karoserije automobila uglavnom se dijeli na zavarivanje sklopova, zavarivanje bočnih stijenki i gornjeg poklopca te naknadno zavarivanje. Korištenje laserskog zavarivanja u automobilskoj industriji može s jedne strane smanjiti težinu automobila, poboljšati mobilnost automobila i smanjiti potrošnju goriva; s druge strane, može poboljšati performanse proizvoda. Kvaliteta i tehnološki napredak.

Upotreba laserskog zavarivanja za autodijelove ima prednosti gotovo bez deformacija na dijelu zavarivanja, velike brzine zavarivanja i bez potrebe za toplinskom obradom nakon zavarivanja. Trenutno se lasersko zavarivanje široko koristi u proizvodnji automobilskih dijelova kao što su mjenjači, podizači ventila, šarke vrata, pogonska vratila, osovine volana, ispušne cijevi motora, spojke, osovine turbopunjača i šasije.

(3) Mikroelektronička industrija

Posljednjih godina, razvojem elektroničke industrije u smjeru minijaturizacije, volumen raznih elektroničkih komponenti postajao je sve manji, a nedostaci izvornih metoda zavarivanja postupno su se pojavili. Komponente su oštećene ili učinak zavarivanja nije na razini standarda. U tom kontekstu, lasersko zavarivanje se široko koristi u području mikroelektroničke obrade kao što je pakiranje senzora, integrirana elektronika i gumbaste baterije zbog svojih prednosti kao što su duboko prodiranje, velika brzina i mala deformacija.

3. Status razvoja tržišta laserskog zavarivanja

(1) Stopu tržišne penetracije još je potrebno poboljšati

U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom obrade, tehnologija laserskog zavarivanja ima značajne prednosti, ali i dalje ima problem nedovoljne stope penetracije u promociji primjena u nizvodnim industrijama. Tradicionalne proizvodne tvrtke, zbog ranijeg pokretanja tradicionalnih proizvodnih linija i mehaničke opreme te važne uloge u korporativnoj proizvodnji, zamjena naprednijih proizvodnih linija za lasersko zavarivanje znači ogromna kapitalna ulaganja, što predstavlja veliki izazov za proizvođače. Stoga je oprema za lasersku obradu u ovoj fazi uglavnom koncentrirana u nekoliko važnih industrijskih sektora s jakom potražnjom za proizvodnim kapacitetima i očitim širenjem proizvodnje. Potrebe drugih industrija i dalje je potrebno učinkovitije stimulirati.

(2) Stalan rast veličine tržišta

Lasersko zavarivanje, lasersko rezanje i lasersko označavanje zajedno čine "trojku" laserske mehanike. Posljednjih godina, zahvaljujući napretku laserske tehnologije i padu cijena lasera, te primjeni opreme za lasersko zavarivanje, vozila s novom energijom, litijeve baterije, zasloni, potrošačka elektronika za mobilne telefone i druga područja imaju snažnu potražnju. Brzi rast prihoda na tržištu laserskog zavarivanja potaknuo je brzi rast domaćeg tržišta opreme za lasersko zavarivanje.

Razmjeri i stopa rasta kineskog tržišta laserskog zavarivanja u razdoblju 2014.-2020.

(3) Tržište je relativno fragmentirano, a konkurentsko okruženje se još nije stabiliziralo

Iz perspektive cijelog tržišta laserskog zavarivanja, zbog karakteristika regionalnih i nizvodnih tvrtki za diskretnu proizvodnju, tržištu laserskog zavarivanja u proizvodnom sektoru teško je formirati relativno koncentrirani obrazac konkurencije, a cijelo tržište laserskog zavarivanja relativno je fragmentirano. Trenutno postoji više od 300 domaćih tvrtki koje se bave laserskim zavarivanjem. Glavne tvrtke za lasersko zavarivanje uključuju Han's Laser, Huagong Technology itd.

4. Prognoza trenda razvoja laserskog zavarivanja

(1) Očekuje se da će ručni laserski sustavi za zavarivanje ući u razdoblje brzog rasta

Zahvaljujući naglom padu troškova vlaknastih lasera i postupnom razvoju tehnologije prijenosa vlakana i ručnih glava za zavarivanje, ručni sustavi laserskog zavarivanja postupno su postali popularni posljednjih godina. Neke tvrtke isporučile su 200 jedinica na Tajvan, a neke male tvrtke mogu isporučiti i 20 jedinica mjesečno. Istovremeno, vodeće tvrtke u području lasera poput IPG-a, Han'sa i Raycusa također su lansirale odgovarajuće ručne laserske proizvode.

U usporedbi s tradicionalnim argonskim zavarivanjem, ručno lasersko zavarivanje ima očite prednosti u kvaliteti zavarivanja, radu, zaštiti okoliša i sigurnosti te troškovima korištenja u nekonvencionalnim područjima zavarivanja kao što su kućanski aparati, ormari i dizala. Uzimajući troškove korištenja kao primjer, operateri argonskog zavarivanja imaju posebne pozicije u mojoj zemlji i moraju biti certificirani za rad. Trenutno, godišnji trošak rada zrelog zavarivača na tržištu nije manji od 80.000 juana, dok ručno lasersko zavarivanje može koristiti obične operatere. Godišnji trošak rada operatera iznosi samo 50.000 juana. Ako je učinkovitost ručnog laserskog zavarivanja dvostruko veća od argonskog zavarivanja, troškovi rada mogu se uštedjeti za 110.000 juana. Osim toga, argonsko zavarivanje općenito zahtijeva poliranje nakon zavarivanja, dok lasersko ručno zavarivanje gotovo ne zahtijeva poliranje ili samo malo poliranja, što štedi dio troškova rada radnika koji polira. Općenito, razdoblje povrata ulaganja u ručnu opremu za lasersko zavarivanje je oko 1 godine. S obzirom na trenutnu potrošnju desetaka milijuna argonskih zavarivača u zemlji, prostor za zamjenu za ručno lasersko zavarivanje je ogroman, što će dovesti do brzog rasta ručnog laserskog sustava zavarivanja.

Prednosti ručnog laserskog sustava za zavarivanje

(2) Područje primjene se nastavlja širiti, a lasersko zavarivanje otvara nove razvojne mogućnosti

Tehnologija laserskog zavarivanja nova je vrsta tehnologije obrade koja primjenjuje usmjerenu energiju za beskontaktnu obradu. U osnovi se razlikuje od tradicionalnih metoda zavarivanja. Može se integrirati s mnogim drugim tehnologijama i stvoriti nove tehnologije i industrije koje će moći zamijeniti tradicionalno zavarivanje u više područja.

S brzim napretkom društvene informatizacije, mikroelektronika povezana s informacijskom tehnologijom, kao i računalna, komunikacijska, integracija potrošačke elektronike i druge industrije doživljuju procvat te kreću putem kontinuirane miniaturizacije i integracije komponenti. U pozadini ove industrije, realizacija pripreme, spajanja i pakiranja mikrokomponenti te osiguranje visoke preciznosti i visoke pouzdanosti proizvoda trenutno su hitni problemi koje treba prevladati. Kao rezultat toga, visokoučinkovita, visokoprecizna tehnologija zavarivanja s niskim oštećenjima postupno postaje neizostavan dio podrške razvoju suvremene napredne proizvodnje. Posljednjih godina lasersko zavarivanje postupno se povećava u područjima fine mikroobrade kao što su baterije, automobili i potrošačka elektronika, kao i u visokosloženim strukturama naprednih tehnoloških područja kao što su zrakoplovni motori, raketni zrakoplovi i automobilski motori. Oprema za lasersko zavarivanje otvorila je nove razvojne mogućnosti.