Lazer Kaynağının Endüstri Durumu ve Rekabet Ortamı Analizi

Lazer kaynağı, metalleri veya diğer termoplastik malzemeleri birleştirmek için lazerin yüksek enerjisini kullanan bir işleme yöntemidir. Farklı çalışma prensiplerine ve farklı işleme senaryolarına uyum sağlamasına göre lazer kaynağı beş türe ayrılır: ısı iletim kaynağı, derin penetrasyon kaynağı, hibrit kaynak, lazer lehimleme ve lazer iletim kaynağı.

Diğer geleneksel kaynak yöntemlerine kıyasla yeni bir kaynak yöntemi olan lazer kaynağı, derin penetrasyon, yüksek hız, düşük deformasyon, kaynak ortamı için düşük gereksinimler, yüksek güç yoğunluğu ve manyetik alanlardan etkilenmeme gibi avantajlara sahiptir. Sadece iletken malzemelerle sınırlı değildir, vakumlu çalışma koşulları gerektirmez ve kaynak işlemi sırasında X ışınları üretmez. Yüksek hassasiyetli üretim alanında yaygın olarak kullanılır.

Lazer kaynak uygulama alanlarının analizi

Lazer kaynağı, yüksek doğruluk, temiz ve çevre dostu olma, çeşitli işleme malzemeleri, yüksek verimlilik vb. gibi avantajlara sahiptir ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Günümüzde lazer kaynağı, güç pilleri, otomobiller, tüketici elektroniği, optik iletişim ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

(1) Güç pili

Lityum iyon piller veya pil paketleri için birçok üretim süreci mevcuttur ve patlamaya dayanıklı valf sızdırmazlık kaynağı, tırnak kaynağı, pil kutup noktası kaynağı, güç pili gövde ve kapak sızdırmazlık kaynağı, modül ve PAKET kaynağı gibi birçok süreç mevcuttur. Diğer süreçlerde ise lazer kaynağı en iyi yöntemdir. Örneğin, lazer kaynağı, pil patlamaya dayanıklı valfinin kaynak verimliliğini ve hava geçirmezliğini artırabilir; aynı zamanda, lazer kaynağının ışın kalitesi iyi olduğundan kaynak noktası küçültülebilir ve yüksek yansıtıcılığa sahip alüminyum şerit, bakır şerit ve dar bantlı pil elektrodu için uygundur. Bant kaynağının benzersiz avantajları vardır.

(2) Otomobil

Lazer kaynağının otomobil üretim sürecindeki uygulamaları temel olarak üç türü kapsamaktadır: eşit olmayan kalınlıktaki levhaların lazer terzi kaynağı; gövde montajları ve alt montajların lazer montaj kaynağı; ve otomobil parçalarının lazer kaynağı.

Lazer terzi kaynağı, araç gövdesinin tasarım ve üretiminde kullanılır. Araç gövdesinin farklı tasarım ve performans gereksinimlerine göre, farklı kalınlıklarda, farklı malzemelerden, farklı veya aynı performansa sahip plakalar, lazer kesim ve montaj teknolojisiyle bir bütün halinde birleştirilir ve ardından bir gövde parçası haline getirilir. Günümüzde, lazer terzi kaynaklı boşluklar, bagaj bölmesi takviye plakası, bagaj bölmesi iç paneli, amortisör desteği, arka tekerlek kapağı, yan duvar iç paneli, kapı iç paneli, ön zemin, ön uzunlamasına kirişler, tamponlar, çapraz kirişler, jant kapakları, B sütunu konnektörleri, orta sütunlar vb. gibi araç gövdesinin çeşitli parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Araç gövdesinin lazerle kaynaklanması esas olarak montaj kaynağı, yan duvar ve üst kapak kaynağı ve ardından kaynaklama olarak ikiye ayrılır. Otomotiv endüstrisinde lazer kaynağının kullanımı, bir yandan aracın ağırlığını azaltabilir, aracın hareket kabiliyetini iyileştirebilir ve yakıt tüketimini azaltabilir; diğer yandan da ürünün performansını, kalitesini ve teknolojik ilerlemesini artırabilir.

Otomobil parçalarında lazer kaynak kullanımı, kaynak parçasında neredeyse hiç deformasyon olmaması, yüksek kaynak hızı ve kaynak sonrası ısıl işlem gerektirmemesi gibi avantajlara sahiptir. Günümüzde lazer kaynak, şanzıman dişlileri, supap kaldırıcıları, kapı menteşeleri, tahrik milleri, direksiyon milleri, motor egzoz boruları, debriyajlar, turboşarj aksları ve şasi gibi otomobil parçalarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

(3) Mikroelektronik endüstrisi

Son yıllarda elektronik endüstrisinin minyatürleşme yönünde gelişmesiyle birlikte, çeşitli elektronik bileşenlerin hacmi giderek küçülmüş ve orijinal kaynak yöntemlerinin eksiklikleri giderek ortaya çıkmıştır. Bileşenler hasar görmekte veya kaynak etkisi standartlara uygun olmamaktadır. Bu bağlamda, lazer kaynağı, derin penetrasyon, yüksek hız ve düşük deformasyon gibi avantajları sayesinde sensör paketleme, entegre elektronik ve düğme piller gibi mikroelektronik işleme alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

3. Lazer kaynak pazarının gelişim durumu

(1) Pazar penetrasyon oranının hala iyileştirilmesi gerekiyor

Geleneksel işleme teknolojisiyle karşılaştırıldığında, lazer kaynak teknolojisi önemli avantajlara sahip olsa da, alt sektörlerdeki uygulamaların yaygınlaşmasında yetersiz bir nüfuz oranı sorunu yaşamaktadır. Geleneksel üretim şirketleri, geleneksel üretim hatlarının ve mekanik ekipmanların daha erken devreye alınması ve kurumsal üretimde önemli bir rol oynaması nedeniyle, daha gelişmiş lazer kaynak üretim hatlarının değiştirilmesi, üreticiler için büyük bir zorluk teşkil eden büyük bir sermaye yatırımı anlamına gelmektedir. Bu nedenle, lazer işleme ekipmanları şu aşamada ağırlıklı olarak güçlü üretim kapasitesi talebi ve belirgin üretim artışı olan birkaç önemli sanayi sektöründe yoğunlaşmaktadır. Diğer sanayilerin ihtiyaçlarının daha etkili bir şekilde karşılanması gerekmektedir.

(2) Pazar büyüklüğünde istikrarlı büyüme

Lazer kaynak, lazer kesim ve lazer markalama, lazer mekaniğinin "üçlüsünü" oluşturur. Son yıllarda, lazer teknolojisindeki gelişmelerden, lazer fiyatlarındaki düşüşten ve lazer kaynak ekipmanlarının alt uygulama alanlarından yararlanan yeni enerji araçları, lityum piller, ekran panelleri, cep telefonu tüketici elektroniği ve diğer alanlara olan talep güçlüdür. Lazer kaynak pazarındaki hızlı gelir artışı, yerel lazer kaynak ekipmanları pazarının da hızla büyümesini sağlamıştır.

2014-2020 Çin lazer kaynak pazarının ölçeği ve büyüme oranı

(3) Pazar nispeten parçalanmış durumda ve rekabet ortamı henüz istikrara kavuşmadı

Lazer kaynak pazarının tamamı açısından bakıldığında, bölgesel ve alt sektörlerdeki ayrı üretim şirketlerinin özellikleri nedeniyle, imalat sektöründeki lazer kaynak pazarının nispeten yoğun bir rekabet modeli oluşturması zordur ve tüm lazer kaynak pazarı nispeten parçalıdır. Şu anda lazer kaynak sektöründe faaliyet gösteren 300'den fazla yerli şirket bulunmaktadır. Başlıca lazer kaynak şirketleri arasında Han's Laser, Huagong Technology vb. yer almaktadır.

4. Lazer kaynağının gelişme eğilimi tahmini

(1) Elde taşınabilen lazer kaynak sistemi rayının hızlı bir büyüme dönemine girmesi bekleniyor

Fiber lazerlerin maliyetindeki keskin düşüş ve fiber iletim ve el tipi kaynak başlığı teknolojisinin giderek olgunlaşması sayesinde, el tipi lazer kaynak sistemleri son yıllarda giderek popülerlik kazandı. Bazı şirketler Tayvan'a 200 adet ürün gönderirken, bazı küçük şirketler de ayda 20 adet ürün gönderebiliyor. Aynı zamanda, IPG, Han's ve Raycus gibi lazer alanında lider şirketler de ilgili el tipi lazer ürünlerini piyasaya sürdü.

Geleneksel argon ark kaynağı ile karşılaştırıldığında, el tipi lazer kaynağı, kaynak kalitesi, işletme, çevre koruma ve güvenlik ve ev aletleri, dolaplar ve asansörler gibi düzensiz kaynak alanlarında kullanım maliyeti açısından belirgin avantajlara sahiptir. Kullanım maliyetini örnek olarak alırsak, ülkemde argon ark kaynağı operatörleri özel pozisyonlardadır ve çalışmak için sertifikalı olmaları gerekir. Şu anda, piyasadaki olgun bir kaynakçının yıllık işçilik maliyeti en az 80.000 yuan iken, el tipi lazer kaynağı sıradan operatörler kullanabilir. Operatörlerin yıllık işçilik maliyeti yalnızca 50.000 yuandır. El tipi lazer kaynağının verimliliği argon ark kaynağının iki katı ise, işçilik maliyetinden 110.000 yuan tasarruf edilebilir. Ayrıca, argon ark kaynağı genellikle kaynak sonrası parlatma gerektirirken, lazer el tipi kaynak neredeyse hiç parlatma gerektirmez veya çok az parlatma gerektirir, bu da parlatma işçisinin işçilik maliyetinin bir kısmından tasarruf sağlar. Genel olarak, el tipi lazer kaynak ekipmanının yatırım geri ödeme süresi yaklaşık 1 yıldır. Ülkemizde on milyonlarca tonluk argon ark kaynağı tüketimi göz önüne alındığında, elde taşınan lazer kaynağının yerini alacak alan çok büyüktür ve bu da elde taşınan lazer kaynak sisteminin hızlı bir büyüme dönemine girmesini sağlayacaktır.

El tipi lazer kaynak sisteminin avantajları

(2) Uygulama alanı genişlemeye devam ediyor ve lazer kaynağı yeni geliştirme fırsatları yaratıyor

Lazer kaynak teknolojisi, temassız işleme için yönlendirilmiş enerji uygulayan yeni bir işleme teknolojisidir. Geleneksel kaynak yöntemlerinden temelde farklıdır. Birçok başka teknolojiyle entegre edilebilir ve daha fazla alanda geleneksel kaynağın yerini alabilecek yeni teknolojiler ve endüstriler yaratabilir.

Toplumsal bilişimin hızla ilerlemesiyle birlikte, bilgi teknolojisiyle ilişkili mikroelektronik, bilgisayar, iletişim, tüketici elektroniği entegrasyonu ve diğer endüstriler hızla büyüyor ve bileşenlerin sürekli minyatürleştirilmesi ve entegrasyonu yoluna giriyor. Bu endüstrinin arka planında, mikro bileşenlerin hazırlanması, bağlanması ve paketlenmesi ile ürünlerin yüksek hassasiyet ve güvenilirliğinin sağlanması, şu anda aşılması gereken acil sorunlardır. Sonuç olarak, yüksek verimli, yüksek hassasiyetli ve düşük hasarlı kaynak teknolojisi, çağdaş ileri üretimin gelişimini desteklemenin vazgeçilmez bir parçası haline gelmektedir. Son yıllarda, lazer kaynak uygulamaları, güç pilleri, otomobiller ve tüketici elektroniği gibi ince mikro işleme alanlarının yanı sıra uçak motorları, roket uçakları ve otomobil motorları gibi ileri teknoloji alanlarının karmaşık yapısında giderek yaygınlaşmıştır. Lazer kaynak ekipmanları yeni bir Gelişim Fırsatı yaratmıştır.