في السنوات القليلة الماضية، تطورت معدات قطع المعادن بالليزر القائمة على ليزر الألياف بسرعة، ولم تتباطأ إلا في عام 2019. وفي الوقت الحاضر، تأمل العديد من الشركات أن تستفيد المعدات التي تبلغ قدرتها 6 كيلووات أو حتى أكثر من 10 كيلووات مرة أخرى من نقطة النمو الجديدة لقطع الليزر.
في السنوات القليلة الماضية، لم يحظَ اللحام بالليزر باهتمام كبير. أحد الأسباب هو قلة نمو سوق آلات اللحام بالليزر، وصعوبة توسع بعض الشركات العاملة في هذا المجال. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، ومع الزيادة السريعة في الطلب على اللحام بالليزر في العديد من المجالات الرئيسية، مثل السيارات والبطاريات والاتصالات البصرية وتصنيع الإلكترونيات والصفائح المعدنية، شهد سوق اللحام بالليزر نموًا تدريجيًا. ومن المتوقع أن يصل حجم سوق اللحام بالليزر على الصعيد الوطني إلى حوالي 11 مليار يوان صيني بحلول عام 2020، وأن حصته في تطبيقات الليزر تشهد نموًا مطردًا.
التطبيق الرئيسي للحام الليزر
يُستخدم الليزر في اللحام قبل القطع، وكانت القوة الرئيسية لشركات الليزر السابقة في بلدي هي اللحام بالليزر. كما توجد شركات متخصصة في اللحام بالليزر في بلدي. في البداية، كان استخدام اللحام بالليزر المضخوخ بالمصابيح وليزر YAG شائعًا. كانت جميعها لحامات ليزر تقليدية منخفضة الطاقة. استُخدمت في مجالات متعددة مثل القوالب، والشخصيات الإعلانية، والنظارات، والمجوهرات، وغيرها. لكن نطاق استخدامها محدود للغاية. في السنوات الأخيرة، ومع التحسين المستمر لقوة الليزر، والأهم من ذلك، أن ليزر أشباه الموصلات وليزر الألياف قد طورا تدريجيًا تطبيقات اللحام بالليزر، مما ساهم في تجاوز العوائق التقنية الأصلية للحام بالليزر وفتح آفاقًا جديدة في السوق.
البقعة الضوئية لليزر الألياف صغيرة نسبيًا، مما يجعلها غير مناسبة للحام. ومع ذلك، يستخدم المصنعون مبدأ شعاع التأرجح الجلفانومتر وتقنيات مثل رأس اللحام المتأرجح، مما يُمكّن ليزر الألياف من تحقيق أداء لحام ممتاز. دخل اللحام بالليزر تدريجيًا في الصناعات المحلية المتطورة، مثل السيارات، والنقل بالسكك الحديدية، والفضاء، والطاقة النووية، ومركبات الطاقة الجديدة، والاتصالات البصرية. على سبيل المثال، اعتمدت شركات FAW وChery وGuangzhou Honda الصينية خطوط إنتاج اللحام بالليزر الآلية؛ كما تستخدم قاطرات CRRC Tangshan وCRRC Qingdao Sifang تقنية اللحام بمستوى الكيلوواط؛ وتُستخدم بطاريات أكثر قوة، وتستخدم شركات رائدة مثل CATL وAVIC Lithium Battery وBYD وGuoxuan معدات اللحام بالليزر بكميات كبيرة.
من المتوقع أن يكون لحام بطاريات الطاقة بالليزر أكثر تطبيقات اللحام طلبًا في السنوات الأخيرة، وقد ساهم بشكل كبير في تعزيز نمو شركات مثل "ليزر ليانيينغ" و"هان نيو إنرجي". ثانيًا، لحام هياكل السيارات وقطع غيارها. تُعدّ الصين أكبر سوق للسيارات في العالم، حيث تضم العديد من شركات السيارات القديمة، وشركات السيارات الجديدة في طور الظهور، مع ما يقرب من 100 علامة تجارية، ولا يزال معدل استخدام اللحام بالليزر في إنتاج السيارات منخفضًا للغاية، ولا يزال هناك مجال واسع للمستقبل. ثالثًا، تطبيق اللحام بالليزر في الإلكترونيات الاستهلاكية، حيث تُعد مساحة العمليات المتعلقة بتصنيع الهواتف المحمولة والاتصالات البصرية واسعة نسبيًا.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن اللحام بالليزر اليدوي قد دخل مرحلةً متقدمةً من حيث الاستخدام المكثف. وقد شهد الطلب على معدات اللحام اليدوية التي تعتمد على ليزرات الألياف بقدرة تتراوح بين 1000 و2000 واط ارتفاعًا هائلاً خلال العامين الماضيين. ويمكن لهذه المعدات أن تحل محل اللحام القوسي التقليدي واللحام النقطي منخفض الكفاءة بسهولة. وتُستخدم على نطاق واسع في لحام مصانع الأجهزة، والأجزاء المعدنية، وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الألومنيوم، والأبواب والنوافذ، والدرابزين، ومكونات الحمامات. وقد تجاوز حجم الشحنات 10,000 وحدة العام الماضي، وهو ما يزال بعيدًا عن بلوغ الذروة، ولا تزال هناك إمكانات كبيرة للتطوير.
إمكانات اللحام بالليزر
منذ عام ٢٠١٨، تسارع معدل نمو سوق تطبيقات اللحام بالليزر، متجاوزًا معدل نمو سنوي متوسط يتجاوز ٣٠٪، متجاوزًا بذلك معدل نمو تطبيقات القطع بالليزر. ولا تختلف ردود فعل بعض شركات الليزر. على سبيل المثال، في ظل جائحة كورونا في عام ٢٠٢٠، زادت مبيعات شركة Raycus Laser من أجهزة الليزر المستخدمة في اللحام بنسبة ١٥٢٪ على أساس سنوي؛ بينما ركزت شركة RECI Laser على أجهزة الليزر المحمولة للحام، واستحوذت على الحصة الأكبر في هذا المجال.
بدأ مجال اللحام عالي القدرة أيضًا بالاعتماد تدريجيًا على مصادر الضوء المحلية، وهناك آفاق نمو واعدة. في صناعات مثل تصنيع بطاريات الليثيوم، وصناعة السيارات، والنقل بالسكك الحديدية، وتصنيع السفن، أتاح اللحام بالليزر، باعتباره حلقة وصل مهمة في عملية التصنيع، فرصًا واعدة للتطوير. ومع التحسين المستمر لأداء الليزر المحلي والحاجة إلى التصنيع على نطاق واسع لخفض التكاليف، أصبحت ليزرات الألياف المحلية فرصة سانحة لاستبدال الواردات.
وفقًا لتطبيقات اللحام العامة، يُعدّ الطلب الحالي على الطاقة من 1000 إلى 4000 واط هو الأكبر، وسيهيمن على لحام الليزر مستقبلًا. تُستخدم العديد من أجهزة اللحام بالليزر اليدوية في لحام الأجزاء المعدنية وقطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك أقل من 1.5 مم، وتكفي قوة 1000 واط. أما في لحام أغلفة الألومنيوم لبطاريات الطاقة، وبطاريات المحركات، ومكونات الطائرات، وهياكل السيارات، وغيرها، فيمكن لقوة 4000 واط تلبية معظم الاحتياجات. سيُصبح لحام الليزر مجال تطبيقات الليزر الأسرع نموًا في المستقبل، وقد تتجاوز إمكانات تطويره القصوى إمكانات القطع بالليزر.
وقت النشر: ١٦ ديسمبر ٢٠٢١
