ניתוח מצב התעשייה ותחרותיות של ריתוך בלייזר

ריתוך בלייזר מתייחס לשיטת עיבוד המשתמשת באנרגיה גבוהה של לייזר כדי לחבר מתכות או חומרים תרמופלסטיים אחרים יחד. בהתאם לעקרונות עבודה שונים והתאמה לתרחישי עיבוד שונים, ניתן לחלק את ריתוך הלייזר לחמישה סוגים: ריתוך הולכת חום, ריתוך חדירה עמוקה, ריתוך היברידי, הלחמת לייזר וריתוך הולכת לייזר.

כשיטת ריתוך חדשה, בהשוואה לשיטות ריתוך מסורתיות אחרות, לריתוך בלייזר יתרונות של חדירה עמוקה, מהירות גבוהה, עיוות קטן, דרישות נמוכות לסביבת הריתוך, צפיפות הספק גבוהה, ואינו מושפע משדות מגנטיים. היא אינה מוגבלת לחומרים מוליכים, היא אינה דורשת תנאי עבודה בוואקום ואינה מייצרת קרני רנטגן במהלך תהליך הריתוך. היא נמצאת בשימוש נרחב בתחום הייצור המדויק המתקדם.

ניתוח תחומי יישומי ריתוך בלייזר

לריתוך בלייזר יתרונות של דיוק גבוה, ניקיון והגנה על הסביבה, סוגים שונים של חומרי עיבוד, יעילות גבוהה וכו', ויש לו מגוון רחב של יישומים. כיום, ריתוך בלייזר נמצא בשימוש נרחב בסוללות חשמל, מכוניות, מוצרי אלקטרוניקה צרכניים, תקשורת אופטית ותחומים אחרים.

(1) סוללת חשמל

ישנם תהליכי ייצור רבים לסוללות ליתיום-יון או חבילות סוללות, וישנם תהליכים רבים, כגון ריתוך איטום שסתומים חסיני פיצוץ, ריתוך לשוניות, ריתוך נקודתי של קטבי סוללות, ריתוך איטום מעטפת וכיסוי סוללות חשמל, ריתוך מודולים וריתוך חבילות. בתהליכים אחרים, ריתוך בלייזר הוא התהליך הטוב ביותר. לדוגמה, ריתוך בלייזר יכול לשפר את יעילות הריתוך ואת אטימות האוויר של שסתום חסין פיצוץ של סוללה; יחד עם זאת, מכיוון שאיכות הקרן של ריתוך הלייזר טובה, ניתן להפוך את נקודת הריתוך לקטן, והוא מתאים לרצועות אלומיניום בעלות רפלקטיביות גבוהה, רצועות נחושת ואלקטרודות סוללות בעלות פס צר. לריתוך רצועות יש יתרונות ייחודיים.

(2) רכב

יישום ריתוך לייזר בתהליך ייצור הרכב כולל בעיקר שלושה סוגים: ריתוך לייזר מותאם אישית של לוחות בעובי לא שווה; ריתוך לייזר של מכלולי גוף ותתי-הרכבות; וריתוך לייזר של חלקי רכב.

ריתוך לייזר מותאם אישית נמצא בתכנון וייצור של גוף הרכב. בהתאם לדרישות התכנון והביצועים השונות של גוף הרכב, לוחות בעוביים שונים, חומרים שונים, ביצועים שונים או זהים מחוברים לשלם באמצעות טכנולוגיית חיתוך והרכבה בלייזר, ולאחר מכן מוטבעים לתוך חלק גוף. כיום, ריתוך לייזר מותאם אישית נמצא בשימוש נרחב בחלקים שונים של גוף הרכב, כגון לוח חיזוק תא המטען, פאנל פנימי לתא המטען, תמיכת בולם זעזועים, כיסוי גלגל אחורי, פאנל פנימי לדופן הצדדית, פאנל פנימי לדלת, רצפה קדמית, קורות אורכיות קדמיות, פגושים, קורות רוחב, כיסויי גלגלים, מחברים לעמוד B, עמודים מרכזיים וכו'.

ריתוך לייזר של גוף הרכב מחולק בעיקר לריתוך הרכבה, ריתוך דופן צד וכיסוי עליון, וריתוך לאחר מכן. השימוש בריתוך לייזר בתעשיית הרכב יכול להפחית את משקל הרכב מצד אחד, לשפר את ניידות הרכב ולהפחית את צריכת הדלק; מצד שני, הוא יכול לשפר את ביצועי המוצר. איכות וקידמה טכנולוגית.

לשימוש בריתוך לייזר עבור חלקי רכב יש יתרונות של כמעט ללא עיוות בחלק הריתוך, מהירות ריתוך גבוהה, ואין צורך בטיפול בחום לאחר הריתוך. כיום, ריתוך לייזר נמצא בשימוש נרחב בייצור חלקי רכב כגון גלגלי שיניים, מרימי שסתומים, צירי דלתות, צירי הנעה, צירי הגה, צינורות פליטה של ​​מנוע, מצמדים, סרני טורבו ושלדה.

(3) תעשיית המיקרואלקטרוניקה

בשנים האחרונות, עם התפתחות תעשיית האלקטרוניקה לכיוון מזעור, נפח הרכיבים האלקטרוניים השונים קטן יותר ויותר, ובהדרגה צצו חסרונות של שיטות הריתוך המקוריות. הרכיבים ניזוקו, או שאפקט הריתוך אינו עומד בסטנדרט. בהקשר זה, ריתוך בלייזר נמצא בשימוש נרחב בתחום העיבוד המיקרואלקטרוני כגון אריזות חיישנים, אלקטרוניקה משולבת וסוללות כפתור בזכות יתרונותיו כגון חדירה עמוקה, מהירות גבוהה ועיוות קטן.

3. מצב הפיתוח של שוק ריתוך הלייזר

(1) עדיין יש צורך לשפר את שיעור חדירת השוק

בהשוואה לטכנולוגיית עיבוד שבבי מסורתית, לטכנולוגיית ריתוך בלייזר יש יתרונות משמעותיים, אך עדיין יש לה בעיה של קצב חדירה לא מספק בקידום יישומים בתעשיות במורד הזרם. חברות ייצור מסורתיות, עקב השקה מוקדמת של קווי ייצור מסורתיים וציוד מכני, ותפקיד חשוב בייצור התאגידי, החלפת קווי ייצור מתקדמים יותר של ריתוך בלייזר משמעותה השקעת הון עצומה, המהווה אתגר גדול עבור היצרנים. לכן, ציוד עיבוד לייזר בשלב זה מרוכז בעיקר במספר מגזרי תעשייה חשובים עם ביקוש חזק ליכולת ייצור והרחבת ייצור ברורה. עדיין יש לעודד בצורה יעילה יותר את צרכיהן של תעשיות אחרות.

(2) צמיחה יציבה בגודל השוק

ריתוך בלייזר, חיתוך בלייזר וסימון בלייזר יחד מהווים את ה"טרויקה" של מכניקת הלייזר. בשנים האחרונות, נהנים מהתקדמות טכנולוגיית הלייזר וירידת מחירי הלייזר, והיישומים במורד הזרם של ציוד ריתוך בלייזר, כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה, סוללות ליתיום, לוחות תצוגה, מוצרי אלקטרוניקה צרכניים לטלפונים ניידים ותחומים אחרים, בעלי ביקוש חזק. הצמיחה המהירה בהכנסות בשוק ריתוך הלייזר קידמה את הצמיחה המהירה של שוק ציוד ריתוך הלייזר המקומי.

קנה המידה וקצב הצמיחה של שוק ריתוך הלייזר בסין בין השנים 2014-2020

(3) השוק מקוטע יחסית, ונוף התחרות טרם התייצב

מנקודת מבטו של שוק ריתוך הלייזר כולו, בשל המאפיינים של חברות ייצור אזוריות ובמורד הזרם, קשה לשוק ריתוך הלייזר במגזר הייצור ליצור דפוס תחרות מרוכז יחסית, ושוק ריתוך הלייזר כולו מקוטע יחסית. כיום, ישנן יותר מ-300 חברות מקומיות העוסקות בריתוך לייזר. חברות ריתוך הלייזר העיקריות כוללות את Han's Laser, Huagong Technology ועוד.

4. תחזית מגמת הפיתוח של ריתוך לייזר

(1) מסלול מערכות ריתוך לייזר ידניות צפוי להיכנס לתקופה של צמיחה מהירה

הודות לירידה החדה בעלות לייזרי הסיבים, וההתבגרות ההדרגתית של טכנולוגיית העברת סיבים וראשי ריתוך ידניים, מערכות ריתוך לייזר ידניות הפכו פופולריות בהדרגה בשנים האחרונות. חברות מסוימות שלחו 200 יחידות לטייוואן, וחברות קטנות מסוימות יכולות גם לשלוח 20 יחידות בחודש. במקביל, חברות מובילות בתחום הלייזר כמו IPG, Han's ו-Raycus השיקו גם הן מוצרי לייזר ידניים תואמים.

בהשוואה לריתוך לייזר ידני מסורתי בקשת ארגון, לריתוך לייזר ידני יתרונות ברורים באיכות הריתוך, בתפעול, בהגנה על הסביבה ובבטיחות, ובעלות השימוש בתחומי ריתוך לא סדירים כמו מכשירי חשמל ביתיים, ארונות ומעליות. אם ניקח לדוגמה את עלות השימוש, מפעילי ריתוך לייזר ידני משתייכים לתפקידים מיוחדים במדינה שלי וצריכים להיות מוסמכים לעבודה. נכון לעכשיו, עלות העבודה השנתית של רתך ותיק בשוק אינה פחותה מ-80,000 יואן, בעוד שריתוך לייזר ידני יכול להשתמש במכשיר רגיל. עלות העבודה השנתית של המפעילים היא רק 50,000 יואן. אם יעילות ריתוך לייזר ידני כפולה מריתוך קשת ארגון, ניתן לחסוך בעלות העבודה ב-110,000 יואן. בנוסף, ריתוך לייזר ידני דורש בדרך כלל ליטוש לאחר ריתוך, בעוד שריתוך לייזר ידני כמעט ואינו דורש ליטוש, או רק ליטוש קל, מה שחוסך חלק מעלות העבודה של עובד הליטוש. בסך הכל, תקופת החזר ההשקעה של ציוד ריתוך לייזר ידני היא כשנה. עם הצריכה הנוכחית של עשרות מיליוני ריתוך קשת ארגון במדינה, שטח ההחלפה לריתוך לייזר ידני הוא עצום מאוד, מה שיגרום למערכת ריתוך לייזר ידנית להוביל תקופה של צמיחה מהירה.

יתרונות מערכת ריתוך לייזר ידנית

(2) תחום היישומים ממשיך להתרחב, וריתוך לייזר מוביל להזדמנויות פיתוח חדשות.

טכנולוגיית ריתוך בלייזר היא סוג חדש של טכנולוגיית עיבוד המיישמת אנרגיה כיוונית לעיבוד ללא מגע. היא שונה באופן מהותי משיטות ריתוך מסורתיות. ניתן לשלב אותה עם טכנולוגיות רבות אחרות וליצור טכנולוגיות ותעשיות מתפתחות, אשר יוכלו להחליף את הריתוך המסורתי בתחומים רבים יותר.

עם ההתקדמות המהירה של האינפורמטיזציה החברתית, המיקרואלקטרוניקה הקשורה לטכנולוגיית המידע, כמו גם תעשיות מחשבים, תקשורת, שילוב מוצרי צריכה ותעשיות אחרות פורחות, והן יוצאות לדרך של מזעור ושילוב מתמשכים של רכיבים. על רקע תעשייה זו, מימוש ההכנה, החיבור והאריזה של מיקרו-רכיבים, והבטחת דיוק ואמינות גבוהים של המוצרים הן כיום בעיות דחופות שיש להתגבר עליהן. כתוצאה מכך, טכנולוגיית ריתוך בעלת יעילות גבוהה, דיוק גבוה ונזק נמוך הופכת בהדרגה לחלק הכרחי בתמיכה בפיתוח ייצור מתקדם עכשווי. בשנים האחרונות, ריתוך בלייזר גדל בהדרגה בתחומי המיקרו-עיבוד שבבי עדין כגון סוללות כוח, מכוניות ואלקטרוניקה צרכנית, כמו גם במבנה מורכב של תחומי טכנולוגיה מתקדמים כגון מנועי אוויר, מטוסי רקטה ומנועי רכב. ציוד ריתוך בלייזר בישר הזדמנויות פיתוח חדשות.