Branchenstatus und Wettbewerbslandschaftsanalyse des Laserschweißens

Laserschweißen ist ein Verfahren, bei dem die hohe Energie eines Lasers genutzt wird, um Metalle oder andere thermoplastische Materialien miteinander zu verbinden. Je nach Wirkprinzip und Anpassung an unterschiedliche Verarbeitungsszenarien kann das Laserschweißen in fünf Arten unterteilt werden: Wärmeleitungsschweißen, Tiefschweißen, Hybridschweißen, Laserlöten und Laserleitungsschweißen.

Als neuartiges Schweißverfahren bietet das Laserschweißen im Vergleich zu anderen herkömmlichen Schweißverfahren die Vorteile einer tiefen Eindringtiefe, hohen Geschwindigkeit, geringen Verformung, geringen Anforderungen an die Schweißumgebung, einer hohen Leistungsdichte und der Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern. Es ist nicht auf leitfähige Materialien beschränkt, erfordert keine Vakuumbedingungen und erzeugt während des Schweißvorgangs keine Röntgenstrahlen. Es findet breite Anwendung in der High-End-Präzisionsfertigung.

Analyse der Anwendungsfelder des Laserschweißens

Laserschweißen bietet die Vorteile hoher Genauigkeit, Sauberkeit und Umweltschutz, die Verwendung verschiedener Materialien, hohe Effizienz usw. und ein breites Anwendungsspektrum. Derzeit wird Laserschweißen häufig in der Energieversorgung von Batterien, Automobilen, Unterhaltungselektronik, optischer Kommunikation und anderen Bereichen eingesetzt.

(1) Power-Batterie

Es gibt viele Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterien oder Batteriepacks, darunter das Schweißen explosionsgeschützter Ventildichtungen, das Laschenschweißen, das Punktschweißen von Batteriepolen, das Schweißen von Gehäusen und Deckeln von Hochleistungsbatterien sowie das Schweißen von Modulen und Packs. Laserschweißen ist das beste Verfahren. Beispielsweise kann Laserschweißen die Schweißeffizienz und die Dichtheit explosionsgeschützter Batterieventile verbessern. Gleichzeitig kann der Schweißpunkt aufgrund der guten Strahlqualität beim Laserschweißen klein gehalten werden. Es eignet sich für hochreflektierende Aluminiumbänder, Kupferbänder und schmalbandige Batterieelektroden. Bandschweißen bietet einzigartige Vorteile.

(2) Automobil

Die Anwendung des Laserschweißens im Automobilherstellungsprozess umfasst hauptsächlich drei Arten: Laser-Tailor-Schweißen von Platten ungleicher Dicke, Laser-Montageschweißen von Karosseriebaugruppen und Unterbaugruppen und Laserschweißen von Autoteilen.

Laser-Tailor-Schweißen wird bei der Konstruktion und Fertigung von Karosserien eingesetzt. Je nach Design- und Leistungsanforderungen der Karosserie werden Bleche unterschiedlicher Dicke, aus unterschiedlichen Materialien und mit unterschiedlicher oder gleicher Leistung durch Laserschneiden und -montage zu einem Ganzen verbunden und anschließend zu einem Karosserieteil gestanzt. Laser-Tailor-Schweißplatinen werden derzeit häufig für verschiedene Karosserieteile verwendet, beispielsweise für Kofferraumverstärkungsplatten, Kofferrauminnenbleche, Stoßdämpferhalterungen, Hinterradabdeckungen, Seitenwandinnenbleche, Türinnenbleche, den vorderen Boden, vordere Längsträger, Stoßfänger, Querträger, Radkappen, B-Säulenverbinder und Mittelsäulen.

Das Laserschweißen der Karosserie gliedert sich hauptsächlich in Montageschweißen, Seitenwand- und Dachschweißen sowie anschließendes Schweißen. Der Einsatz von Laserschweißen in der Automobilindustrie kann einerseits das Gewicht des Fahrzeugs reduzieren, die Mobilität des Fahrzeugs verbessern und den Kraftstoffverbrauch senken; andererseits kann es die Leistung des Produkts verbessern. Qualität und technologischer Fortschritt.

Das Laserschweißen von Autoteilen bietet den Vorteil, dass die Schweißstelle nahezu verformungsfrei ist, die Schweißgeschwindigkeit hoch ist und keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich ist. Laserschweißen wird derzeit häufig bei der Herstellung von Autoteilen wie Getrieben, Ventilstößeln, Türscharnieren, Antriebswellen, Lenkwellen, Motorauspuffrohren, Kupplungen, Turboladerachsen und Fahrgestellen eingesetzt.

(3) Mikroelektronikindustrie

In den letzten Jahren hat sich mit der Miniaturisierung der Elektronikindustrie das Volumen verschiedener elektronischer Komponenten immer weiter verringert. Dabei traten die Nachteile der herkömmlichen Schweißverfahren allmählich zutage. Bauteile wurden beschädigt oder die Schweißleistung entsprach nicht den Anforderungen. In diesem Zusammenhang hat sich das Laserschweißen aufgrund seiner Vorteile wie tiefes Eindringen, hohe Geschwindigkeit und geringe Verformung in der Mikroelektronik, beispielsweise bei Sensorgehäusen, integrierter Elektronik und Knopfzellen, weit verbreitet.

3. Entwicklungsstand des Laserschweißmarktes

(1) Die Marktdurchdringung muss noch verbessert werden

Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitungstechnologie bietet die Laserschweißtechnologie erhebliche Vorteile, ist jedoch in nachgelagerten Branchen noch nicht ausreichend verbreitet. Traditionelle Fertigungsunternehmen, die früher traditionelle Produktionslinien und Maschinen eingeführt haben und eine wichtige Rolle in der Unternehmensproduktion spielen, erfordern aufgrund der früheren Einführung moderner Laserschweiß-Produktionslinien enorme Investitionen und stellen damit eine große Herausforderung für die Hersteller dar. Daher konzentriert sich der Einsatz von Laserbearbeitungsgeräten derzeit hauptsächlich auf einige wichtige Industriezweige mit hohem Bedarf an Produktionskapazitäten und deutlicher Produktionsausweitung. Der Bedarf anderer Branchen muss noch stärker stimuliert werden.

(2) Stetiges Wachstum der Marktgröße

Laserschweißen, Laserschneiden und Lasermarkieren bilden zusammen die „Dreifaltigkeit“ der Lasertechnik. Dank der Weiterentwicklung der Lasertechnologie und sinkender Laserpreise sowie der nachgelagerten Anwendungen von Laserschweißgeräten in den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik, Lithiumbatterien, Displays, Mobiltelefonen und anderen Bereichen stark gestiegen. Das rasante Umsatzwachstum im Laserschweißmarkt hat das rasante Wachstum des inländischen Marktes für Laserschweißgeräte gefördert.

2014-2020 Chinas Marktgröße und Wachstumsrate für Laserschweißen

(3) Der Markt ist relativ fragmentiert und die Wettbewerbslandschaft hat sich noch nicht stabilisiert

Aus Sicht des gesamten Laserschweißmarktes ist es aufgrund der Besonderheiten regionaler und nachgelagerter Unternehmen der diskreten Fertigung schwierig, ein relativ konzentriertes Wettbewerbsmuster im Laserschweißmarkt im Fertigungssektor zu bilden, und der gesamte Laserschweißmarkt ist relativ fragmentiert. Derzeit sind mehr als 300 inländische Unternehmen im Laserschweißen tätig. Zu den wichtigsten Laserschweißunternehmen zählen Han's Laser, Huagong Technology usw.

4. Die Entwicklungstrendprognose des Laserschweißens

(1) Es wird erwartet, dass der Markt für handgeführte Laserschweißsysteme in eine Phase schnellen Wachstums eintritt.

Dank der stark gesunkenen Kosten für Faserlaser und der zunehmenden Weiterentwicklung der Faserübertragungs- und Handschweißkopftechnologie erfreuen sich handgeführte Laserschweißsysteme in den letzten Jahren zunehmender Beliebtheit. Einige Unternehmen haben bereits 200 Stück nach Taiwan ausgeliefert, und einige kleine Unternehmen können sogar 20 Einheiten pro Monat verschicken. Gleichzeitig haben führende Unternehmen der Laserbranche wie IPG, Han's und Raycus entsprechende handgeführte Laserprodukte auf den Markt gebracht.

Verglichen mit dem herkömmlichen Argon-Lichtbogenschweißen hat das tragbare Laserschweißen klare Vorteile hinsichtlich Schweißqualität, Bedienung, Umweltschutz und Sicherheit sowie geringeren Einsatzkosten in unregelmäßigen Schweißbereichen wie Haushaltsgeräten, Schaltschränken und Aufzügen. Die Einsatzkosten als Beispiel: Bediener von Argon-Lichtbogenschweißen haben in meinem Land eine Sonderstellung und benötigen eine Zertifizierung, um arbeiten zu dürfen. Derzeit betragen die jährlichen Arbeitskosten eines erfahrenen Schweißers auf dem Markt nicht weniger als 80.000 Yuan, während beim tragbaren Laserschweißen gewöhnliche Bediener nur 50.000 Yuan pro Jahr kosten. Wenn die Effizienz des tragbaren Laserschweißens doppelt so hoch ist wie die des Argon-Lichtbogenschweißens, können 110.000 Yuan Arbeitskosten eingespart werden. Außerdem muss beim Argon-Lichtbogenschweißen in der Regel nach dem Schweißen poliert werden, während beim tragbaren Laserschweißen fast kein oder nur geringfügiges Polieren erforderlich ist, wodurch ein Teil der Arbeitskosten des Polierers eingespart wird. Insgesamt beträgt die Amortisationszeit der Investition in tragbare Laserschweißgeräte etwa ein Jahr. Angesichts des derzeitigen Verbrauchs von mehreren zehn Millionen Argon-Lichtbogenschweißgeräten im Land ist der Ersatzbedarf für handgeführte Laserschweißgeräte enorm, sodass für handgeführte Laserschweißsysteme eine Phase schnellen Wachstums erwartet wird.

Vorteile des tragbaren Laserschweißsystems

(2) Das Anwendungsfeld erweitert sich ständig, und das Laserschweißen eröffnet neue Entwicklungsmöglichkeiten

Die Laserschweißtechnologie ist eine neuartige Verarbeitungstechnologie, die gerichtete Energie für eine berührungslose Bearbeitung einsetzt. Sie unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Schweißverfahren. Sie lässt sich mit vielen anderen Technologien integrieren und ermöglicht neue Technologien und Branchen, die das traditionelle Schweißen in immer mehr Bereichen ersetzen können.

Mit der rasant fortschreitenden Informatisierung erlebt die Mikroelektronik im Zusammenhang mit Informationstechnologie sowie die Integration von Computern, Kommunikation, Unterhaltungselektronik und anderen Branchen einen Boom und treibt die kontinuierliche Miniaturisierung und Integration von Komponenten voran. Vor diesem Hintergrund sind die Herstellung, Verbindung und Verpackung von Mikrokomponenten sowie die Gewährleistung hoher Präzision und Zuverlässigkeit der Produkte dringende Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Daher wird hocheffiziente, hochpräzise und beschädigungsarme Schweißtechnologie zunehmend zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Entwicklung moderner, fortschrittlicher Fertigung. In den letzten Jahren hat das Laserschweißen in Bereichen der Feinmikrobearbeitung, wie beispielsweise bei Akkumulatoren, Automobilen und Unterhaltungselektronik, sowie in hochkomplexen Strukturen fortschrittlicher Technologien wie Flugzeugtriebwerken, Raketenflugzeugen und Automotoren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Laserschweißgeräte eröffnen neue Entwicklungsmöglichkeiten.