Analiza statusu branży i krajobrazu konkurencyjnego w spawaniu laserowym

Spawanie laserowe to metoda obróbki wykorzystująca wysoką energię lasera do łączenia metali lub innych materiałów termoplastycznych. Ze względu na różne zasady działania i możliwości zastosowania, spawanie laserowe można podzielić na pięć rodzajów: spawanie z przewodzeniem ciepła, spawanie z głębokim wtopieniem, spawanie hybrydowe, lutowanie laserowe oraz spawanie z przewodzeniem laserowym.

Jako nowa metoda spawania, w porównaniu z innymi tradycyjnymi metodami, spawanie laserowe charakteryzuje się głębokim wtopieniem, dużą prędkością, niewielkimi odkształceniami, niskimi wymaganiami co do środowiska spawania, wysoką gęstością mocy i odpornością na działanie pól magnetycznych. Nie ogranicza się do materiałów przewodzących, nie wymaga warunków próżniowych i nie generuje promieniowania rentgenowskiego podczas spawania. Jest szeroko stosowane w precyzyjnej produkcji wysokiej klasy.

Analiza obszarów zastosowań spawania laserowego

Spawanie laserowe charakteryzuje się wysoką dokładnością, czystością i ochroną środowiska, możliwością obróbki różnych materiałów, wysoką wydajnością itp., a także szerokim zakresem zastosowań. Obecnie spawanie laserowe jest szeroko stosowane w akumulatorach, samochodach, elektronice użytkowej, komunikacji optycznej i innych dziedzinach.

(1) Akumulator zasilający

Istnieje wiele procesów produkcyjnych dla akumulatorów litowo-jonowych lub pakietów akumulatorów, takich jak spawanie uszczelniające zaworów przeciwwybuchowych, spawanie zaczepów, punktowe spawanie biegunów akumulatora, spawanie uszczelniające obudowy i pokrywy akumulatora, spawanie modułów i pakietów. W innych procesach najlepszym procesem jest spawanie laserowe. Na przykład, spawanie laserowe może poprawić wydajność spawania i szczelność zaworu przeciwwybuchowego akumulatora; jednocześnie, ponieważ jakość wiązki laserowej jest dobra, punkt spawania może być mały, a spawanie nadaje się do taśm aluminiowych o wysokim współczynniku odbicia, taśm miedzianych i wąskopasmowych elektrod akumulatorowych. Spawanie taśmowe ma unikalne zalety.

(2) Samochód

Spawanie laserowe w procesie produkcji samochodów stosuje się zasadniczo w trzech głównych rodzajach: laserowe spawanie blach o nierównej grubości; laserowe spawanie zespołów nadwozia i podzespołów; oraz laserowe spawanie części samochodowych.

Spawanie laserowe na wymiar jest stosowane w projektowaniu i produkcji nadwozi samochodowych. Zgodnie z różnymi wymaganiami konstrukcyjnymi i eksploatacyjnymi nadwozia, płyty o różnej grubości, wykonane z różnych materiałów, o różnych lub identycznych parametrach, są łączone w całość za pomocą technologii cięcia laserowego i montażu, a następnie wytłaczane w nadwozie. Obecnie, spawane laserowo wykroje są szeroko stosowane w różnych częściach nadwozia samochodowego, takich jak: płyty wzmacniające bagażnik, wewnętrzny panel bagażnika, wspornik amortyzatora, osłona tylnego koła, wewnętrzny panel ścian bocznych, wewnętrzny panel drzwi, przednia podłoga, przednie belki podłużne, zderzaki, belki poprzeczne, kołpaki, łączniki słupków B, słupki środkowe itp.

Spawanie laserowe karoserii dzieli się głównie na spawanie montażowe, spawanie ścian bocznych i górnej pokrywy oraz spawanie końcowe. Zastosowanie spawania laserowego w przemyśle motoryzacyjnym pozwala z jednej strony zmniejszyć masę pojazdu, poprawić jego mobilność i zmniejszyć zużycie paliwa, a z drugiej strony poprawić osiągi produktu. Jakość i postęp technologiczny.

Zastosowanie spawania laserowego w produkcji części samochodowych charakteryzuje się praktycznie zerową deformacją spawanego elementu, dużą prędkością spawania oraz brakiem konieczności obróbki cieplnej po spawaniu. Obecnie spawanie laserowe jest szeroko stosowane w produkcji części samochodowych, takich jak skrzynie biegów, popychacze zaworów, zawiasy drzwi, wały napędowe, wały kierownicze, rury wydechowe silników, sprzęgła, osie turbosprężarek i podwozia.

(3) Przemysł mikroelektroniczny

W ostatnich latach, wraz z rozwojem przemysłu elektronicznego w kierunku miniaturyzacji, objętość różnych komponentów elektronicznych stała się coraz mniejsza, a wady pierwotnych metod spawania stopniowo się ujawniły. Komponenty ulegają uszkodzeniu lub efekt spawania nie spełnia norm. W tym kontekście spawanie laserowe jest szeroko stosowane w dziedzinie mikroelektroniki, takiej jak obudowy czujników, układy elektroniczne zintegrowane i baterie guzikowe, ze względu na swoje zalety, takie jak głęboka penetracja, duża prędkość i niewielkie odkształcenia.

3. Stan rozwoju rynku spawania laserowego

(1) Nadal konieczna jest poprawa wskaźnika penetracji rynku

W porównaniu z tradycyjną technologią obróbki skrawaniem, spawanie laserowe ma znaczące zalety, ale wciąż boryka się z problemem niewystarczającego współczynnika penetracji, co utrudnia jego wykorzystanie w branżach downstream. Tradycyjne firmy produkcyjne, ze względu na wcześniejsze uruchomienie tradycyjnych linii produkcyjnych i urządzeń mechanicznych oraz ważną rolę w produkcji korporacyjnej, zastąpienie bardziej zaawansowanych linii produkcyjnych do spawania laserowego oznacza ogromne inwestycje kapitałowe, co stanowi duże wyzwanie dla producentów. Dlatego też urządzenia do obróbki laserowej na tym etapie koncentrują się głównie w kilku ważnych sektorach przemysłu, charakteryzujących się dużym zapotrzebowaniem na moce produkcyjne i oczywistą ekspansją produkcji. Potrzeby innych branż wciąż wymagają skuteczniejszego stymulowania.

(2) Stały wzrost wielkości rynku

Spawanie laserowe, cięcie laserowe i znakowanie laserowe stanowią razem „trojkę” mechaniki laserowej. W ostatnich latach, korzystając z postępu technologii laserowej i spadku cen laserów, a także dalszych zastosowań urządzeń do spawania laserowego, pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii, baterii litowych, paneli wyświetlaczy, telefonów komórkowych, elektroniki użytkowej i innych dziedzin, obserwuje się duży popyt. Szybki wzrost przychodów na rynku spawania laserowego przyczynił się do dynamicznego rozwoju krajowego rynku urządzeń do spawania laserowego.

Skala i tempo wzrostu rynku spawania laserowego w Chinach w latach 2014–2020

(3) Rynek jest stosunkowo rozdrobniony, a sytuacja konkurencyjna nie jest jeszcze ustabilizowana

Z perspektywy całego rynku spawania laserowego, ze względu na specyfikę regionalnych i niskopoziomowych firm produkcyjnych, trudno jest na rynku spawania laserowego w sektorze produkcyjnym wytworzyć stosunkowo skoncentrowaną konkurencję, a cały rynek spawania laserowego jest stosunkowo rozdrobniony. Obecnie w spawaniu laserowym działa ponad 300 krajowych firm. Do głównych firm zajmujących się spawaniem laserowym należą Han's Laser i Huagong Technology.

4. Prognoza trendów rozwoju spawania laserowego

(1) Oczekuje się, że tor dla ręcznego systemu spawania laserowego wejdzie w okres szybkiego wzrostu

Dzięki gwałtownemu spadkowi kosztów laserów światłowodowych oraz stopniowemu rozwojowi technologii transmisji światłowodowej i ręcznych głowic spawalniczych, ręczne systemy spawania laserowego stopniowo zyskały na popularności w ostatnich latach. Niektóre firmy dostarczyły już 200 sztuk na Tajwan, a niektóre mniejsze firmy mogą wysyłać nawet 20 sztuk miesięcznie. W tym samym czasie wiodące firmy w branży laserowej, takie jak IPG, Han's i Raycus, również wprowadziły na rynek podobne ręczne produkty laserowe.

W porównaniu z tradycyjnym spawaniem łukiem argonowym, ręczne spawanie laserowe ma oczywiste zalety pod względem jakości spawania, obsługi, ochrony środowiska i bezpieczeństwa oraz kosztów użytkowania w nieregularnych polach spawania, takich jak urządzenia gospodarstwa domowego, szafki i windy. Biorąc za przykład koszty użytkowania, operatorzy spawania łukiem argonowym należą do specjalnych stanowisk w moim kraju i muszą posiadać certyfikat, aby pracować. Obecnie roczny koszt pracy dojrzałego spawacza na rynku wynosi nie mniej niż 80 000 juanów, podczas gdy ręczne spawanie laserowe może wykorzystywać zwykłe Roczny koszt pracy operatorów wynosi tylko 50 000 juanów. Jeśli wydajność ręcznego spawania laserowego jest dwukrotnie większa niż spawania łukiem argonowym, koszt pracy można zaoszczędzić 110 000 juanów. Ponadto spawanie łukiem argonowym zazwyczaj wymaga polerowania po spawaniu, podczas gdy ręczne spawanie laserowe prawie nie wymaga polerowania lub wymaga tylko niewielkiego polerowania, co pozwala zaoszczędzić część kosztów pracy pracownika polerującego. Ogólnie rzecz biorąc, okres zwrotu inwestycji w ręczny sprzęt do spawania laserowego wynosi około 1 roku. Przy obecnym zużyciu dziesiątek milionów elektrod argonowych w kraju, zapotrzebowanie na ręczny sprzęt do spawania laserowego jest ogromne, co sprawia, że ​​oczekuje się, że ręczny system do spawania laserowego zapoczątkuje okres dynamicznego rozwoju.

Zalety ręcznego systemu spawania laserowego

(2) Obszar zastosowań stale się rozszerza, a spawanie laserowe otwiera nowe możliwości rozwoju

Technologia spawania laserowego to nowy rodzaj technologii obróbki, wykorzystujący energię kierunkową do obróbki bezkontaktowej. Różni się ona zasadniczo od tradycyjnych metod spawania. Można ją zintegrować z wieloma innymi technologiami, co przyczynia się do rozwoju nowych technologii i gałęzi przemysłu, które będą mogły zastąpić tradycyjne spawanie w większej liczbie dziedzin.

Wraz z szybkim postępem informatyzacji społecznej, mikroelektronika związana z technologiami informacyjnymi, a także komputery, komunikacja, integracja elektroniki użytkowej i inne branże przeżywają rozkwit, wkraczając na ścieżkę ciągłej miniaturyzacji i integracji komponentów. W kontekście tej branży, realizacja przygotowania, łączenia i pakowania mikrokomponentów oraz zapewnienie wysokiej precyzji i niezawodności produktów to obecnie pilne problemy, które należy rozwiązać. W rezultacie, wysokowydajna, precyzyjna i niskouszkodzeniowa technologia spawania stopniowo staje się niezbędnym elementem wspierającym rozwój współczesnej, zaawansowanej produkcji. W ostatnich latach spawanie laserowe stopniowo zyskało na znaczeniu w dziedzinach precyzyjnej mikroobróbki, takich jak akumulatory, samochody i elektronika użytkowa, a także w wysoce złożonych strukturach zaawansowanych technologicznie dziedzin, takich jak silniki lotnicze, samoloty rakietowe i silniki samochodowe. Urządzenia do spawania laserowego zapoczątkowały nowe możliwości rozwoju.