Analisis Status Industri dan Lanskap Kompetitif Pengelasan Laser

Pengelasan laser merujuk pada metode pemrosesan yang menggunakan energi tinggi laser untuk menyambungkan logam atau bahan termoplastik lainnya. Berdasarkan prinsip kerja yang berbeda dan disesuaikan dengan skenario pemrosesan yang berbeda, pengelasan laser dapat dibagi menjadi lima jenis: pengelasan konduksi panas, pengelasan penetrasi dalam, pengelasan hibrida, penyolderan laser, dan pengelasan konduksi laser.

Sebagai metode pengelasan jenis baru, dibandingkan dengan metode pengelasan tradisional lainnya, pengelasan laser memiliki keunggulan penetrasi dalam, kecepatan tinggi, deformasi kecil, persyaratan lingkungan pengelasan yang rendah, kepadatan daya tinggi, dan tidak terpengaruh oleh medan magnet. Metode ini tidak terbatas pada material konduktif, tidak memerlukan kondisi kerja vakum, dan tidak menghasilkan sinar-X selama proses pengelasan. Oleh karena itu, metode ini banyak digunakan di bidang manufaktur presisi tingkat tinggi.

Analisis bidang aplikasi pengelasan laser

Pengelasan laser memiliki keunggulan akurasi tinggi, bersih dan ramah lingkungan, dapat memproses berbagai jenis material, efisiensi tinggi, dan memiliki berbagai macam aplikasi. Saat ini, pengelasan laser telah banyak digunakan dalam baterai daya, otomotif, elektronik konsumen, komunikasi optik, dan bidang lainnya.

(1) Baterai daya

Terdapat banyak proses manufaktur untuk baterai lithium-ion atau paket baterai, dan terdapat banyak proses, seperti pengelasan penyegelan katup tahan ledakan, pengelasan tab, pengelasan titik kutub baterai, pengelasan penyegelan cangkang dan penutup baterai daya, pengelasan modul dan PACK. Di antara proses lainnya, pengelasan laser adalah proses terbaik. Misalnya, pengelasan laser dapat meningkatkan efisiensi pengelasan dan kekedapan udara katup tahan ledakan baterai; pada saat yang sama, karena kualitas pancaran pengelasan laser yang baik, titik pengelasan dapat dibuat kecil, dan cocok untuk strip aluminium dengan reflektivitas tinggi, strip tembaga, dan elektroda baterai pita sempit. Pengelasan sabuk memiliki keunggulan unik.

(2) Mobil

Penerapan pengelasan laser dalam proses manufaktur otomotif terutama meliputi tiga jenis: pengelasan laser khusus untuk pelat dengan ketebalan tidak sama; pengelasan laser perakitan untuk rakitan bodi dan sub-rakitan; dan pengelasan laser untuk komponen otomotif.

Pengelasan laser khusus digunakan dalam desain dan pembuatan bodi mobil. Sesuai dengan persyaratan desain dan kinerja bodi mobil yang berbeda, pelat dengan ketebalan, bahan, dan kinerja yang berbeda atau sama dihubungkan menjadi satu kesatuan melalui teknologi pemotongan dan perakitan laser, kemudian dicetak menjadi bagian bodi. Saat ini, pelat hasil pengelasan laser khusus telah banyak digunakan di berbagai bagian bodi mobil, seperti pelat penguat kompartemen bagasi, panel dalam kompartemen bagasi, penyangga peredam kejut, penutup roda belakang, panel dalam dinding samping, panel dalam pintu, lantai depan, balok memanjang depan, bumper, balok melintang, penutup roda, konektor pilar B, pilar tengah, dll.

Pengelasan laser pada bodi mobil terutama dibagi menjadi pengelasan perakitan, pengelasan dinding samping dan penutup atas, serta pengelasan lanjutan. Penggunaan pengelasan laser dalam industri otomotif dapat mengurangi bobot mobil di satu sisi, meningkatkan mobilitas mobil, dan mengurangi konsumsi bahan bakar; di sisi lain, dapat meningkatkan kinerja produk, kualitas, dan kemajuan teknologi.

Penggunaan pengelasan laser untuk suku cadang otomotif memiliki keunggulan hampir tanpa deformasi pada bagian yang dilas, kecepatan pengelasan yang cepat, dan tidak memerlukan perlakuan panas pasca-pengelasan. Saat ini, pengelasan laser banyak digunakan dalam pembuatan suku cadang otomotif seperti roda gigi transmisi, pengangkat katup, engsel pintu, poros penggerak, poros kemudi, pipa knalpot mesin, kopling, poros turbocharger, dan sasis.

(3) Industri Mikroelektronika

Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan perkembangan industri elektronik ke arah miniaturisasi, volume berbagai komponen elektronik menjadi semakin kecil, dan kekurangan metode pengelasan konvensional secara bertahap mulai terlihat. Komponen dapat rusak, atau efek pengelasan tidak sesuai standar. Dalam konteks ini, pengelasan laser telah banyak digunakan di bidang pengolahan mikroelektronik seperti pengemasan sensor, elektronik terintegrasi, dan baterai kancing karena keunggulannya seperti penetrasi yang dalam, kecepatan tinggi, dan deformasi yang kecil.

3. Status perkembangan pasar pengelasan laser

(1) Tingkat penetrasi pasar masih perlu ditingkatkan

Dibandingkan dengan teknologi pemesinan tradisional, teknologi pengelasan laser memiliki keunggulan yang signifikan, tetapi masih memiliki masalah kurangnya penetrasi dalam penerapannya di industri hilir. Perusahaan manufaktur tradisional, karena peluncuran awal lini produksi dan peralatan mekanik tradisional, dan peran penting dalam produksi perusahaan, penggantian lini produksi pengelasan laser yang lebih canggih berarti investasi modal yang sangat besar, yang merupakan tantangan besar bagi para produsen. Oleh karena itu, peralatan pengolahan laser pada tahap ini terutama terkonsentrasi di beberapa sektor industri penting dengan permintaan kapasitas produksi yang kuat dan ekspansi produksi yang jelas. Kebutuhan industri lain masih perlu didorong secara lebih efektif.

(2) Pertumbuhan ukuran pasar yang stabil

Pengelasan laser, pemotongan laser, dan penandaan laser bersama-sama membentuk "trio" mekanika laser. Dalam beberapa tahun terakhir, berkat kemajuan teknologi laser dan penurunan harga laser, serta aplikasi hilir peralatan pengelasan laser, kendaraan energi baru, baterai lithium, panel display, elektronik konsumen telepon seluler, dan bidang lainnya memiliki permintaan yang kuat. Pertumbuhan pendapatan yang pesat di pasar pengelasan laser telah mendorong pertumbuhan pesat pasar peralatan pengelasan laser domestik.

Skala dan tingkat pertumbuhan pasar pengelasan laser di Tiongkok tahun 2014-2020.

(3) Pasar relatif terfragmentasi, dan lanskap persaingan belum stabil

Dari perspektif keseluruhan pasar pengelasan laser, karena karakteristik perusahaan manufaktur diskrit regional dan hilir, sulit bagi pasar pengelasan laser di sektor manufaktur untuk membentuk pola persaingan yang relatif terkonsentrasi, dan keseluruhan pasar pengelasan laser relatif terfragmentasi. Saat ini, terdapat lebih dari 300 perusahaan domestik yang bergerak di bidang pengelasan laser. Perusahaan pengelasan laser utama meliputi Han's Laser, Huagong Technology, dll.

4. Prakiraan tren perkembangan pengelasan laser

(1) Jalur sistem pengelasan laser genggam diperkirakan akan memasuki periode pertumbuhan pesat

Berkat penurunan tajam biaya laser serat optik, dan kematangan bertahap teknologi transmisi serat optik dan kepala pengelasan genggam, sistem pengelasan laser genggam secara bertahap menjadi populer dalam beberapa tahun terakhir. Beberapa perusahaan telah mengirimkan 200 unit ke Taiwan, dan beberapa perusahaan kecil juga dapat mengirimkan 20 unit per bulan. Pada saat yang sama, perusahaan-perusahaan terkemuka di bidang laser seperti IPG, Han's, dan Raycus juga telah meluncurkan produk laser genggam yang sesuai.

Dibandingkan dengan pengelasan busur argon tradisional, pengelasan laser genggam memiliki keunggulan yang jelas dalam kualitas pengelasan, pengoperasian, perlindungan lingkungan dan keselamatan, serta biaya penggunaan di bidang pengelasan yang tidak teratur seperti peralatan rumah tangga, lemari, dan lift. Sebagai contoh, dari segi biaya penggunaan, operator pengelasan busur argon di negara kita termasuk dalam posisi khusus dan perlu memiliki sertifikasi untuk bekerja. Saat ini, biaya tenaga kerja tahunan seorang tukang las berpengalaman di pasaran tidak kurang dari 80.000 yuan, sedangkan pengelasan laser genggam hanya membutuhkan biaya tenaga kerja tahunan sebesar 50.000 yuan. Jika efisiensi pengelasan laser genggam dua kali lipat dari pengelasan busur argon, biaya tenaga kerja dapat dihemat sebesar 110.000 yuan. Selain itu, pengelasan busur argon umumnya memerlukan pemolesan setelah pengelasan, sedangkan pengelasan laser genggam hampir tidak memerlukan pemolesan, atau hanya sedikit pemolesan, yang menghemat sebagian biaya tenaga kerja pekerja pemoles. Secara keseluruhan, periode pengembalian investasi peralatan pengelasan laser genggam sekitar 1 tahun. Dengan konsumsi pengelasan busur argon saat ini yang mencapai puluhan juta unit di negara ini, ruang penggantian untuk pengelasan laser genggam sangat besar, yang akan membuat sistem pengelasan laser genggam diperkirakan akan memasuki periode pertumbuhan yang pesat.

Keunggulan sistem pengelasan laser genggam

(2) Bidang aplikasinya terus meluas, dan pengelasan laser membuka peluang pengembangan baru.

Teknologi pengelasan laser adalah jenis teknologi pemrosesan baru yang menerapkan energi terarah untuk pemrosesan tanpa kontak. Teknologi ini secara fundamental berbeda dari metode pengelasan tradisional. Teknologi ini dapat diintegrasikan dengan banyak teknologi lain dan melahirkan teknologi serta industri baru, yang pada akhirnya dapat menggantikan pengelasan tradisional di lebih banyak bidang.

Dengan pesatnya kemajuan informatisasi sosial, mikroelektronika yang terkait dengan teknologi informasi, serta komputer, komunikasi, integrasi elektronik konsumen, dan industri lainnya berkembang pesat, dan mereka memulai jalur miniaturisasi dan integrasi komponen yang berkelanjutan. Dalam konteks industri ini, mewujudkan persiapan, koneksi, dan pengemasan komponen mikro, serta memastikan presisi tinggi dan keandalan tinggi produk saat ini merupakan masalah mendesak yang perlu diatasi. Akibatnya, teknologi pengelasan efisiensi tinggi, presisi tinggi, dan kerusakan rendah secara bertahap menjadi bagian yang tak terpisahkan dalam mendukung pengembangan manufaktur canggih kontemporer. Dalam beberapa tahun terakhir, pengelasan laser secara bertahap meningkat di bidang permesinan mikro halus seperti baterai daya, mobil, dan elektronik konsumen, serta di bidang teknologi canggih dengan struktur kompleks seperti mesin pesawat terbang, pesawat roket, dan mesin mobil. Peralatan pengelasan laser telah membuka Peluang Pengembangan baru.