Аналіз стану галузі та конкурентного середовища лазерного зварювання

Лазерне зварювання – це метод обробки, який використовує високу енергію лазера для з'єднання металів або інших термопластичних матеріалів. Залежно від різних принципів роботи та адаптації до різних сценаріїв обробки, лазерне зварювання можна розділити на п'ять типів: зварювання теплопровідністю, зварювання глибоким проникненням, гібридне зварювання, лазерна пайка та лазерне зварювання кондуктивністю.

Як новий метод зварювання, лазерне зварювання порівняно з іншими традиційними методами зварювання має такі переваги, як глибоке проникнення, висока швидкість, мала деформація, низькі вимоги до середовища зварювання, висока щільність потужності та відсутність впливу магнітних полів. Воно не обмежується струмопровідними матеріалами, не потребує вакуумного робочого середовища та не виробляє рентгенівських променів під час процесу зварювання. Воно широко використовується у сфері високоточних виробів.

Аналіз галузей застосування лазерного зварювання

Лазерне зварювання має такі переваги, як висока точність, чистота та захист навколишнього середовища, різні види обробки матеріалів, висока ефективність тощо, а також широкий спектр застосування. Наразі лазерне зварювання широко використовується в акумуляторах, автомобілях, побутовій електроніці, оптичному зв'язку та інших галузях.

(1) Акумуляторна батарея

Існує багато виробничих процесів для літій-іонних акумуляторів або акумуляторних блоків, таких як вибухобезпечне зварювання герметизації клапанів, зварювання виводів, точкове зварювання полюсів акумулятора, зварювання герметизації корпусу та кришки акумулятора, зварювання модулів та блоків. В інших процесах лазерне зварювання є найкращим процесом. Наприклад, лазерне зварювання може покращити ефективність зварювання та герметичність вибухобезпечного клапана акумулятора; водночас, оскільки якість променя лазерного зварювання хороша, пляма зварювання може бути невеликою, і вона підходить для алюмінієвої стрічки з високим коефіцієнтом відбиття, мідної стрічки та вузькосмугових електродів для акумуляторів. Стрічкове зварювання має унікальні переваги.

(2) Автомобіль

Застосування лазерного зварювання в процесі виробництва автомобілів включає в себе три основні типи: лазерне зварювання пластин нерівної товщини; лазерне зварювання вузлів та підвузлів кузова; та лазерне зварювання автомобільних деталей.

Лазерне зварювання на замовлення використовується в проектуванні та виробництві кузова автомобіля. Відповідно до різних вимог до конструкції та експлуатаційних характеристик кузова автомобіля, пластини різної товщини, з різних матеріалів, з різними або однаковими експлуатаційними характеристиками з'єднуються в ціле за допомогою технології лазерного різання та складання, а потім штампуються в деталь кузова. Наразі лазерне зварювання на замовлення широко використовується в різних частинах кузова автомобіля, таких як підсилювальна пластина багажного відділення, внутрішня панель багажного відділення, опора амортизатора, кришка заднього колеса, внутрішня панель бічної стінки, внутрішня панель дверей, передня підлога, передні поздовжні балки, бампери, поперечні балки, ковпаки коліс, з'єднувачі середніх стійок, центральні стійки тощо.

Лазерне зварювання кузова автомобіля в основному поділяється на зварювання складання, зварювання бічних стінок та верхньої кришки, а також подальше зварювання. Використання лазерного зварювання в автомобільній промисловості може, з одного боку, зменшити вагу автомобіля, покращити його мобільність та зменшити витрату палива; з іншого боку, це може покращити експлуатаційні характеристики виробу. Якість та технологічний прогрес.

Використання лазерного зварювання для автомобільних деталей має такі переваги, як майже повна відсутність деформації на зварювальній деталі, висока швидкість зварювання та відсутність потреби в термічній обробці після зварювання. Наразі лазерне зварювання широко використовується у виробництві автомобільних деталей, таких як шестерні коробки передач, штовхачі клапанів, дверні петлі, карданні вали, рульові вали, вихлопні труби двигунів, зчеплення, осі турбокомпресорів та шасі.

(3) Мікроелектронна промисловість

В останні роки, з розвитком електронної промисловості в напрямку мініатюризації, обсяг різних електронних компонентів стає все меншим, і поступово проявляються недоліки оригінальних методів зварювання. Компоненти пошкоджені або ефект зварювання не відповідає стандартам. У цьому контексті лазерне зварювання широко використовується в галузі мікроелектронної обробки, такої як корпусування датчиків, інтегрована електроніка та батарейки-ґудзики, завдяки своїм перевагам, таким як глибоке проникнення, висока швидкість та мала деформація.

3. Стан розвитку ринку лазерного зварювання

(1) Рівень проникнення на ринок все ще потребує покращення

Порівняно з традиційною технологією обробки, технологія лазерного зварювання має значні переваги, але все ще має проблему недостатнього проникнення у просуванні застосувань у переробних галузях. Традиційні виробничі компанії, завдяки ранньому запуску традиційних виробничих ліній та механічного обладнання, а також важливій ролі у корпоративному виробництві, заміна більш досконалих виробничих ліній лазерного зварювання означає величезні капіталовкладення, що є великим викликом для виробників. Тому лазерне обробне обладнання на цьому етапі в основному зосереджено в кількох важливих секторах промисловості з високим попитом на виробничі потужності та очевидним розширенням виробництва. Потреби інших галузей промисловості все ще потребують більш ефективного стимулювання.

(2) Стабільне зростання розміру ринку

Лазерне зварювання, лазерне різання та лазерне маркування разом складають «трійку» лазерної механіки. В останні роки, завдяки розвитку лазерних технологій та зниженню цін на лазери, а також подальшому застосуванню лазерного зварювального обладнання, нові енергетичні транспортні засоби, літієві батареї, дисплеї, споживча електроніка для мобільних телефонів та інші галузі користуються великим попитом. Швидке зростання доходів на ринку лазерного зварювання сприяло швидкому зростанню вітчизняного ринку лазерного зварювального обладнання.

Масштаб та темпи зростання ринку лазерного зварювання в Китаї у 2014-2020 роках

(3) Ринок є відносно фрагментованим, а конкурентне середовище ще не стабілізувалося

З точки зору всього ринку лазерного зварювання, через особливості регіональних та нижчих дискретних виробничих компаній, ринку лазерного зварювання у виробничому секторі важко сформувати відносно концентровану конкуренцію, а весь ринок лазерного зварювання є відносно фрагментованим. Наразі лазерним зварюванням займається понад 300 вітчизняних компаній. Основними компаніями, що займаються лазерним зварюванням, є Han's Laser, Huagong Technology тощо.

4. Прогноз тенденцій розвитку лазерного зварювання

(1) Очікується, що ринок ручних лазерних зварювальних систем увійде в період швидкого зростання

Завдяки різкому зниженню вартості волоконних лазерів та поступовому розвитку технології волоконної передачі та ручних зварювальних головок, ручні лазерні зварювальні системи поступово стають популярними в останні роки. Деякі компанії відвантажили 200 одиниць на Тайвань, а деякі невеликі компанії також можуть відвантажувати 20 одиниць на місяць. Водночас провідні компанії в галузі лазерів, такі як IPG, Han's та Raycus, також випустили відповідні ручні лазерні продукти.

Порівняно з традиційним аргонодуговим зварюванням, ручне лазерне зварювання має очевидні переваги в якості зварювання, експлуатації, захисті навколишнього середовища та безпеці, а також у вартості використання в нестандартних сферах зварювання, таких як побутова техніка, шафи та ліфти. Візьмемо, наприклад, вартість використання, оператори аргонодугового зварювання займають особливе місце в моїй країні та повинні мати сертифікат для роботи. Наразі річна вартість праці досвідченого зварювальника на ринку становить не менше 80 000 юанів, тоді як ручне лазерне зварювання може використовувати звичайні річні витрати на оплату праці операторів становить лише 50 000 юанів. Якщо ефективність ручного лазерного зварювання вдвічі вища, ніж у аргонодугового зварювання, витрати на оплату праці можна заощадити на 110 000 юанів. Крім того, аргонодугове зварювання зазвичай вимагає полірування після зварювання, тоді як лазерне ручне зварювання майже не вимагає полірування або вимагає лише незначного полірування, що економить частину витрат на оплату праці полірувального працівника. Загалом, термін окупності інвестицій у ручне лазерне зварювальне обладнання становить близько 1 року. З огляду на поточне споживання десятків мільйонів аргонодугового зварювання в країні, простір для заміни ручного лазерного зварювання є дуже величезним, що, як очікується, призведе до періоду швидкого зростання ручних лазерних зварювальних систем.

Переваги ручної лазерної зварювальної системи

(2) Галузь застосування продовжує розширюватися, а лазерне зварювання відкриває нові можливості для розвитку

Технологія лазерного зварювання — це новий тип технології обробки, який застосовує спрямовану енергію для безконтактної обробки. Вона принципово відрізняється від традиційних методів зварювання. Її можна інтегрувати з багатьма іншими технологіями та створювати нові технології та галузі промисловості, які зможуть замінити традиційне зварювання в більшій кількості галузей.

Зі швидким розвитком соціальної інформатизації, мікроелектроніка, пов'язана з інформаційними технологіями, а також комп'ютери, зв'язок, інтеграція побутової електроніки та інші галузі промисловості переживають бум, і вони вступають на шлях постійної мініатюризації та інтеграції компонентів. На тлі цієї галузі, реалізація підготовки, з'єднання та упаковки мікрокомпонентів, а також забезпечення високої точності та надійності продукції є нагальними проблемами, які необхідно подолати. Як результат, високоефективна, високопрецизійна технологія зварювання з низьким рівнем пошкодження поступово стає невід'ємною частиною підтримки розвитку сучасного передового виробництва. В останні роки лазерне зварювання поступово розширилося в галузях точної мікрообробки, таких як акумуляторні батареї, автомобілі та побутова електроніка, а також у високоскладних структурах передових технологічних галузей, таких як авіаційні двигуни, ракетні літаки та автомобільні двигуни. Лазерне зварювальне обладнання відкрило нові можливості для розвитку.