Phân tích tình hình ngành và bối cảnh cạnh tranh của hàn laser

Hàn laser là phương pháp gia công sử dụng năng lượng cao của laser để nối kim loại hoặc các vật liệu nhiệt dẻo khác với nhau. Tùy theo nguyên lý hoạt động và điều chỉnh cho phù hợp với các tình huống gia công khác nhau, hàn laser có thể được chia thành năm loại: hàn dẫn nhiệt, hàn xuyên sâu, hàn lai, hàn đồng thau laser và hàn dẫn laser.

Là một phương pháp hàn mới, so với các phương pháp hàn truyền thống khác, hàn laser có ưu điểm là độ xuyên thấu sâu, tốc độ nhanh, biến dạng nhỏ, yêu cầu môi trường hàn thấp, mật độ công suất cao và không bị ảnh hưởng bởi từ trường. Không chỉ giới hạn ở vật liệu dẫn điện, không yêu cầu điều kiện làm việc chân không và không phát ra tia X trong quá trình hàn. Được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất chính xác cao cấp.

Phân tích các lĩnh vực ứng dụng hàn laser

Hàn laser có ưu điểm là độ chính xác cao, sạch sẽ và bảo vệ môi trường, xử lý được nhiều loại vật liệu, hiệu suất cao, v.v. và có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Hiện nay, hàn laser đã được sử dụng rộng rãi trong pin điện, ô tô, điện tử tiêu dùng, truyền thông quang học và các lĩnh vực khác.

(1) Pin điện

Có rất nhiều quy trình sản xuất pin lithium-ion hoặc bộ pin, chẳng hạn như hàn kín van chống cháy nổ, hàn tab, hàn điểm cực pin, hàn kín vỏ và nắp pin, hàn module và PACK. Trong số các quy trình khác, hàn laser là quy trình tốt nhất. Ví dụ, hàn laser có thể cải thiện hiệu suất hàn và độ kín khí của van chống cháy nổ pin; đồng thời, do chất lượng chùm tia hàn laser tốt, điểm hàn có thể được thu nhỏ, phù hợp với dải nhôm có độ phản xạ cao, dải đồng và điện cực pin băng hẹp. Hàn băng tải có những ưu điểm độc đáo.

(2) Ô tô

Ứng dụng hàn laser trong quá trình sản xuất ô tô chủ yếu bao gồm ba loại: hàn laser theo yêu cầu các tấm có độ dày không bằng nhau; hàn laser lắp ráp các cụm thân xe và cụm phụ tùng; và hàn laser các bộ phận ô tô.

Hàn laser được ứng dụng trong thiết kế và sản xuất thân xe. Tùy theo yêu cầu thiết kế và hiệu suất khác nhau của thân xe, các tấm có độ dày, vật liệu khác nhau, hiệu suất khác nhau hoặc giống nhau được kết nối thành một khối thống nhất thông qua công nghệ cắt laser và lắp ráp, sau đó được dập thành một bộ phận thân xe. Hiện nay, phôi hàn laser đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều bộ phận thân xe, chẳng hạn như tấm gia cố khoang hành lý, tấm ốp bên trong khoang hành lý, giá đỡ giảm xóc, ốp bánh sau, ốp bên trong thành hông, ốp bên trong cửa, sàn trước, dầm dọc phía trước, cản trước, dầm ngang, ốp bánh xe, đầu nối trụ B, trụ giữa, v.v.

Hàn laser thân xe chủ yếu được chia thành hàn lắp ráp, hàn thành hông và nắp trên, và hàn tiếp theo. Việc sử dụng hàn laser trong ngành công nghiệp ô tô một mặt có thể giảm trọng lượng xe, cải thiện khả năng cơ động của xe và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu; mặt khác, có thể cải thiện hiệu suất của sản phẩm. Chất lượng và tiến bộ công nghệ.

Việc sử dụng hàn laser cho các bộ phận ô tô có ưu điểm là hầu như không biến dạng tại vị trí hàn, tốc độ hàn nhanh và không cần xử lý nhiệt sau hàn. Hiện nay, hàn laser được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận ô tô như hộp số, bộ nâng van, bản lề cửa, trục truyền động, trục lái, ống xả động cơ, ly hợp, trục tăng áp và khung gầm.

(3) Ngành công nghiệp vi điện tử

Những năm gần đây, với sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử theo hướng thu nhỏ, kích thước của các linh kiện điện tử ngày càng nhỏ hơn, và những nhược điểm của phương pháp hàn ban đầu cũng dần lộ rõ, chẳng hạn như linh kiện bị hư hỏng hoặc hiệu ứng hàn không đạt tiêu chuẩn. Trong bối cảnh này, hàn laser đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực gia công vi điện tử như đóng gói cảm biến, điện tử tích hợp và pin cúc áo nhờ những ưu điểm như độ xuyên thấu sâu, tốc độ nhanh và ít biến dạng.

3. Tình hình phát triển của thị trường hàn laser

(1) Tỷ lệ thâm nhập thị trường vẫn cần được cải thiện

So với công nghệ gia công truyền thống, công nghệ hàn laser có những ưu điểm đáng kể, nhưng vẫn còn tồn tại vấn đề về tỷ lệ thâm nhập chưa đủ trong việc thúc đẩy ứng dụng ở các ngành công nghiệp hạ nguồn. Do các công ty sản xuất truyền thống đã triển khai dây chuyền sản xuất và thiết bị cơ khí truyền thống sớm hơn, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong sản xuất doanh nghiệp, việc thay thế các dây chuyền sản xuất hàn laser tiên tiến hơn đòi hỏi đầu tư vốn rất lớn, đây là một thách thức lớn đối với các nhà sản xuất. Do đó, thiết bị gia công laser ở giai đoạn này chủ yếu tập trung vào một số ngành công nghiệp quan trọng có nhu cầu năng lực sản xuất mạnh mẽ và sự mở rộng sản xuất rõ rệt. Nhu cầu của các ngành công nghiệp khác vẫn cần được kích thích hiệu quả hơn.

(2) Tăng trưởng ổn định về quy mô thị trường

Hàn laser, cắt laser và khắc laser cùng nhau tạo thành "bộ ba" của cơ học laser. Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển của công nghệ laser và giá laser giảm, các ứng dụng hạ nguồn như thiết bị hàn laser, xe năng lượng mới, pin lithium, tấm nền màn hình, thiết bị điện tử tiêu dùng cho điện thoại di động và các lĩnh vực khác có nhu cầu mạnh mẽ. Sự tăng trưởng nhanh chóng về doanh thu của thị trường hàn laser đã thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường thiết bị hàn laser trong nước.

Quy mô và tốc độ tăng trưởng của thị trường hàn laser Trung Quốc giai đoạn 2014-2020

(3) Thị trường tương đối phân mảnh và bối cảnh cạnh tranh vẫn chưa ổn định

Xét trên toàn bộ thị trường hàn laser, do đặc điểm của các công ty sản xuất rời rạc theo khu vực và hạ nguồn, thị trường hàn laser trong lĩnh vực sản xuất khó có thể hình thành mô hình cạnh tranh tương đối tập trung, và toàn bộ thị trường hàn laser tương đối phân mảnh. Hiện nay, có hơn 300 công ty trong nước tham gia vào lĩnh vực hàn laser. Các công ty hàn laser chủ yếu bao gồm Han's Laser, Huagong Technology, v.v.

4. Dự báo xu hướng phát triển của hàn laser

(1) Hệ thống hàn laser cầm tay dự kiến ​​sẽ bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng

Nhờ giá thành laser sợi quang giảm mạnh, cùng với sự phát triển dần dần của công nghệ truyền dẫn sợi quang và đầu hàn cầm tay, hệ thống hàn laser cầm tay đã dần trở nên phổ biến trong những năm gần đây. Một số công ty đã xuất xưởng 200 máy hàn laser đến Đài Loan, và một số công ty nhỏ cũng có thể xuất xưởng 20 máy mỗi tháng. Đồng thời, các công ty hàng đầu trong lĩnh vực laser như IPG, Han's và Raycus cũng đã cho ra mắt các sản phẩm laser cầm tay tương ứng.

So với hàn hồ quang argon truyền thống, hàn laser cầm tay có những ưu điểm rõ ràng về chất lượng hàn, vận hành, bảo vệ môi trường và an toàn, và chi phí sử dụng trong các lĩnh vực hàn không đều như thiết bị gia dụng, tủ và thang máy. Lấy chi phí sử dụng làm ví dụ, người vận hành hàn hồ quang argon thuộc các vị trí đặc biệt ở nước tôi và cần phải được chứng nhận để làm việc. Hiện tại, chi phí nhân công hàng năm của một thợ hàn lão luyện trên thị trường không dưới 80.000 nhân dân tệ, trong khi hàn laser cầm tay có thể sử dụng chi phí nhân công hàng năm thông thường của người vận hành chỉ là 50.000 nhân dân tệ. Nếu hiệu suất của hàn laser cầm tay gấp đôi hàn hồ quang argon, chi phí nhân công có thể tiết kiệm được 110.000 nhân dân tệ. Ngoài ra, hàn hồ quang argon thường yêu cầu đánh bóng sau khi hàn, trong khi hàn laser cầm tay hầu như không cần đánh bóng hoặc chỉ cần đánh bóng một chút, giúp tiết kiệm một phần chi phí nhân công đánh bóng. Nhìn chung, thời gian hoàn vốn đầu tư của thiết bị hàn laser cầm tay là khoảng 1 năm. Với mức tiêu thụ hàng chục triệu que hàn hồ quang argon hiện nay trong nước, không gian thay thế cho hàn laser cầm tay là rất lớn, điều này sẽ khiến hệ thống hàn laser cầm tay được kỳ vọng sẽ mở ra một giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng.

Ưu điểm của hệ thống hàn laser cầm tay

(2) Lĩnh vực ứng dụng tiếp tục mở rộng và hàn laser đang mở ra những cơ hội phát triển mới

Công nghệ hàn laser là một loại công nghệ gia công mới, sử dụng năng lượng định hướng để gia công không tiếp xúc. Về cơ bản, nó khác biệt so với các phương pháp hàn truyền thống. Nó có thể tích hợp với nhiều công nghệ khác và tạo ra các công nghệ và ngành công nghiệp mới nổi, có khả năng thay thế phương pháp hàn truyền thống trong nhiều lĩnh vực.

Với sự tiến bộ nhanh chóng của thông tin hóa xã hội, vi điện tử liên quan đến công nghệ thông tin, cũng như máy tính, truyền thông, tích hợp điện tử tiêu dùng và các ngành công nghiệp khác đang bùng nổ, và họ đang dấn thân vào con đường thu nhỏ và tích hợp liên tục các thành phần. Trong bối cảnh của ngành công nghiệp này, việc hiện thực hóa việc chuẩn bị, kết nối và đóng gói các thành phần vi mô và đảm bảo độ chính xác cao và độ tin cậy cao của sản phẩm hiện là những vấn đề cấp bách cần được khắc phục. Do đó, công nghệ hàn hiệu suất cao, độ chính xác cao, ít hư hỏng đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong việc hỗ trợ sự phát triển của ngành sản xuất tiên tiến hiện đại. Trong những năm gần đây, hàn laser đã dần tăng lên trong các lĩnh vực gia công vi mô tinh xảo như pin điện, ô tô và điện tử tiêu dùng, cũng như trong cấu trúc phức tạp của các lĩnh vực công nghệ tiên tiến như động cơ hàng không, máy bay tên lửa và động cơ ô tô. Thiết bị hàn laser đã mở ra một Cơ hội phát triển mới.