Lazerinio suvirinimo pramonės būklė ir konkurencinės aplinkos analizė

Lazerinis suvirinimas – tai apdorojimo metodas, kurio metu metalams ar kitoms termoplastinėms medžiagoms sujungti naudojama didelė lazerio energija. Atsižvelgiant į skirtingus darbo principus ir pritaikymą skirtingiems apdorojimo scenarijams, lazerinį suvirinimą galima suskirstyti į penkis tipus: šilumos laidumo suvirinimą, gilaus įsiskverbimo suvirinimą, hibridinį suvirinimą, lazerinį litavimą ir lazerinio laidumo suvirinimą.

Kaip naujo tipo suvirinimo metodas, lazerinis suvirinimas, palyginti su kitais tradiciniais suvirinimo metodais, pasižymi giliu įsiskverbimu, dideliu greičiu, maža deformacija, mažais reikalavimais suvirinimo aplinkai, dideliu galios tankiu ir atsparumu magnetiniams laukams. Jis neapsiriboja laidžiomis medžiagomis, jam nereikia vakuuminių darbo sąlygų ir suvirinimo proceso metu nesukuriama rentgeno spinduliuotė. Jis plačiai naudojamas aukštos klasės tiksliosios gamybos srityje.

Lazerinio suvirinimo taikymo sričių analizė

Lazerinis suvirinimas turi didelio tikslumo, švaros ir aplinkos apsaugos, įvairių tipų apdorojimo medžiagų, didelio efektyvumo ir kt. privalumus, be to, jis plačiai naudojamas. Šiuo metu lazerinis suvirinimas plačiai naudojamas baterijose, automobiliuose, plataus vartojimo elektronikoje, optinėse komunikacijose ir kitose srityse.

(1) Maitinimo baterija

Yra daug ličio jonų akumuliatorių arba akumuliatorių blokų gamybos procesų, tokių kaip sprogimui atsparaus vožtuvo sandarinimo suvirinimas, skirtukų suvirinimas, akumuliatoriaus polių taškinis suvirinimas, akumuliatoriaus korpuso ir dangčio sandarinimo suvirinimas, modulių ir PACK suvirinimas. Kituose procesuose lazerinis suvirinimas yra geriausias procesas. Pavyzdžiui, lazerinis suvirinimas gali pagerinti akumuliatoriaus sprogimui atsparaus vožtuvo suvirinimo efektyvumą ir hermetiškumą; tuo pačiu metu, kadangi lazerinio suvirinimo spindulio kokybė yra gera, suvirinimo taškas gali būti mažas, ir jis tinka didelio atspindžio aliuminio juostelėms, vario juostelėms ir siaurajuosčiams akumuliatoriaus elektrodams. Diržinis suvirinimas turi unikalių privalumų.

(2) Automobilis

Lazerinio suvirinimo taikymas automobilių gamybos procese daugiausia apima tris tipus: nevienodo storio plokščių lazerinį suvirinimą pagal užsakymą; kėbulų mazgų ir mazgų lazerinį suvirinimą; ir automobilių dalių lazerinį suvirinimą.

Lazerinis suvirinimas yra naudojamas automobilių kėbulų projektavimo ir gamybos srityje. Atsižvelgiant į skirtingus automobilio kėbulo konstrukcijos ir eksploatacinius reikalavimus, skirtingo storio, skirtingų medžiagų, skirtingų arba vienodų eksploatacinių savybių plokštės lazerinio pjovimo ir surinkimo technologijos būdu sujungiamos į visumą, o vėliau išspaudžiamos į kėbulo detalę. Šiuo metu lazeriu suvirinti ruošiniai plačiai naudojami įvairiose automobilio kėbulo dalyse, tokiose kaip bagažo skyriaus sutvirtinimo plokštės, bagažo skyriaus vidinės panelės, amortizatorių atramos, galinio rato gaubtai, šoninės sienelės vidinės panelės, durų vidinės panelės, priekinės grindys, priekinės išilginės sijos, bamperiai, skersinės sijos, ratų gaubtai, B statramsčių jungtys, centrinės kolonos ir kt.

Automobilio kėbulo lazerinis suvirinimas daugiausia skirstomas į surinkimo suvirinimą, šoninių sienelių ir viršutinio dangčio suvirinimą bei vėlesnį suvirinimą. Lazerinio suvirinimo naudojimas automobilių pramonėje gali sumažinti automobilio svorį, pagerinti jo mobilumą ir sumažinti degalų sąnaudas; kita vertus, jis gali pagerinti gaminio eksploatacines savybes. Kokybė ir technologinė pažanga.

Automobilių detalių lazerinio suvirinimo privalumai yra beveik jokia deformacija suvirinimo vietoje, didelis suvirinimo greitis ir nereikalingas terminis apdorojimas po suvirinimo. Šiuo metu lazerinis suvirinimas plačiai naudojamas automobilių detalių, tokių kaip transmisijos krumpliaračiai, vožtuvų keltuvai, durų vyriai, kardaniniai velenai, vairo mechanizmo velenai, variklio išmetimo vamzdžiai, sankabos, turbokompresoriaus ašys ir važiuoklės, gamyboje.

(3) Mikroelektronikos pramonė

Pastaraisiais metais, elektronikos pramonei vystantis miniatiūrizacijos link, įvairių elektroninių komponentų kiekis vis mažėja, o pradinių suvirinimo metodų trūkumai palaipsniui išryškėja. Komponentai yra pažeisti arba suvirinimo efektas neatitinka standartų. Todėl lazerinis suvirinimas dėl savo privalumų, tokių kaip gilus įsiskverbimas, didelis greitis ir maža deformacija, plačiai naudojamas mikroelektronikos apdorojimo srityje, pavyzdžiui, jutiklių pakuotėse, integruotoje elektronikoje ir sagų tipo baterijose.

3. Lazerinio suvirinimo rinkos plėtros būsena

(1) Rinkos skverbties rodiklį vis dar reikia gerinti

Palyginti su tradicinėmis apdirbimo technologijomis, lazerinio suvirinimo technologija turi didelių pranašumų, tačiau vis dar susiduriama su nepakankamo įsiskverbimo problema skatinant pritaikymą tolesnėse pramonės šakose. Tradicinėms gamybos įmonėms, dėl ankstesnio tradicinių gamybos linijų ir mechaninės įrangos paleidimo bei svarbaus vaidmens įmonių gamyboje, pažangesnių lazerinio suvirinimo gamybos linijų pakeitimas reiškia didžiules kapitalo investicijas, o tai yra didelis iššūkis gamintojams. Todėl lazerinio apdirbimo įranga šiame etape daugiausia sutelkta keliuose svarbiuose pramonės sektoriuose, kuriuose didelis gamybos pajėgumų poreikis ir akivaizdi gamybos plėtra. Vis dar reikia veiksmingiau skatinti kitų pramonės šakų poreikius.

(2) Nuolatinis rinkos dydžio augimas

Lazerinis suvirinimas, lazerinis pjovimas ir lazerinis žymėjimas kartu sudaro lazerinės mechanikos „troiką“. Pastaraisiais metais, pasinaudojant lazerinių technologijų pažanga ir lazerių kainų kritimu, lazerinio suvirinimo įrangos pritaikymu, didelę paklausą turi naujos energijos transporto priemonės, ličio baterijos, ekranai, mobiliųjų telefonų plataus vartojimo elektronika ir kitos sritys. Sparčiai augančios lazerinio suvirinimo rinkos pajamos paskatino spartų vietinės lazerinio suvirinimo įrangos rinkos augimą.

2014–2020 m. Kinijos lazerinio suvirinimo rinkos mastas ir augimo tempas

(3) Rinka yra gana susiskaldžiusi, o konkurencinė aplinka dar nėra stabili.

Žvelgiant iš visos lazerinio suvirinimo rinkos perspektyvos, dėl regioninių ir vartotojų atskirų gamybos įmonių ypatybių lazerinio suvirinimo rinkai gamybos sektoriuje sunku suformuoti gana koncentruotą konkurencijos modelį, o visa lazerinio suvirinimo rinka yra gana susiskaldžiusi. Šiuo metu lazeriniu suvirinimu užsiima daugiau nei 300 šalies įmonių. Pagrindinės lazerinio suvirinimo įmonės yra „Han's Laser“, „Huagong Technology“ ir kt.

4. Lazerinio suvirinimo plėtros tendencijų prognozė

(1) Tikimasi, kad rankinio lazerinio suvirinimo sistemos sektorius pradės sparčiai augti.

Dėl staigaus pluošto lazerių kainos kritimo ir laipsniško pluošto perdavimo bei rankinių suvirinimo galvučių technologijos brandos, pastaraisiais metais rankinės lazerinio suvirinimo sistemos pamažu išpopuliarėjo. Kai kurios įmonės išsiuntė 200 vienetų Taivane, o kai kurios mažos įmonės gali išsiųsti ir 20 vienetų per mėnesį. Tuo pačiu metu pirmaujančios lazerių srities įmonės, tokios kaip IPG, Han's ir Raycus, taip pat pristatė atitinkamus rankinius lazerinius gaminius.

Palyginti su tradiciniu argono lankiniu suvirinimu, rankinis lazerinis suvirinimas turi akivaizdžių pranašumų suvirinimo kokybės, eksploatavimo, aplinkos apsaugos ir saugos bei naudojimo sąnaudų srityse netaisyklingose ​​suvirinimo srityse, tokiose kaip buitiniai prietaisai, spintelės ir liftai. Pavyzdžiui, argono lankinio suvirinimo operatoriai mano šalyje užima specialias pareigas ir turi būti sertifikuoti darbui. Šiuo metu rinkoje esančio brandaus suvirintojo metinės darbo sąnaudos yra ne mažesnės kaip 80 000 juanių, o rankinis lazerinis suvirinimas gali naudoti įprastą suvirinimo įrangą. Metinės operatorių darbo sąnaudos yra tik 50 000 juanių. Jei rankinio lazerinio suvirinimo efektyvumas yra dvigubai didesnis nei argono lankinio suvirinimo, darbo sąnaudas galima sutaupyti 110 000 juanių. Be to, argono lankinis suvirinimas po suvirinimo paprastai reikalauja poliravimo, o rankinis lazerinis suvirinimas beveik nereikalauja poliravimo arba tik šiek tiek poliravimo, o tai sutaupo dalį poliravimo darbuotojo darbo sąnaudų. Apskritai rankinio lazerinio suvirinimo įrangos investicijų atsipirkimo laikotarpis yra apie 1 metus. Kadangi šalyje sunaudojama dešimtys milijonų argono lanko suvirinimo aparatų, rankinio lazerinio suvirinimo įrangos pakeitimo erdvė yra labai didelė, todėl tikimasi, kad rankinė lazerinio suvirinimo sistema sparčiai augs.

Rankinio lazerinio suvirinimo sistemos privalumai

(2) Taikymo sritis toliau plečiasi, o lazerinis suvirinimas atveria naujas plėtros galimybes

Lazerinio suvirinimo technologija yra naujo tipo apdorojimo technologija, kuri naudoja kryptingą energiją bekontakčiam apdorojimui. Ji iš esmės skiriasi nuo tradicinių suvirinimo metodų. Ją galima integruoti su daugeliu kitų technologijų ir sukurti naujas technologijas bei pramonės šakas, kurios galės pakeisti tradicinį suvirinimą daugiau sričių.

Sparčiai tobulėjant socialinei informatizacijai, sparčiai vystosi su informacinėmis technologijomis susijusi mikroelektronika, taip pat kompiuterių, ryšių, plataus vartojimo elektronikos integracija ir kitos pramonės šakos, kurios nuolat miniatiūrizuoja ir integruoja komponentus. Šios pramonės šakos fone mikrokomponentų paruošimas, sujungimas ir pakavimas, taip pat didelio tikslumo ir patikimumo užtikrinimas šiuo metu yra neatidėliotinos problemos, kurias reikia išspręsti. Todėl didelio efektyvumo, didelio tikslumo ir mažos žalos suvirinimo technologija pamažu tampa nepakeičiama šiuolaikinės pažangios gamybos plėtros dalimi. Pastaraisiais metais lazerinis suvirinimas palaipsniui plėtėsi smulkiojo mikroapdirbimo srityse, tokiose kaip baterijos, automobiliai ir plataus vartojimo elektronika, taip pat sudėtingų struktūrų pažangių technologijų srityse, tokiose kaip lėktuvų varikliai, raketiniai orlaiviai ir automobilių varikliai. Lazerinio suvirinimo įranga atvėrė naujas plėtros galimybes.