レーザー溶接とは、レーザーの高エネルギーを使用して金属やその他の熱可塑性材料を接合する加工方法のことです。さまざまな動作原理とさまざまな処理シナリオへの適応により、レーザー溶接は、熱伝導溶接、深溶込み溶接、ハイブリッド溶接、レーザーろう付け、レーザー伝導溶接の 5 つのタイプに分けることができます。
熱伝導溶接 | レーザービームが表面の部品を溶かし、溶けた材料が混ざり合って固まります。 |
深溶け込み溶接 | 非常に高い強度により、材料の奥深くまで伸びるキーホールが形成され、溶接部が深く狭くなります。 |
ハイブリッド溶接 | レーザー溶接とMAG溶接の組み合わせ、MIG溶接、WIG溶接、プラズマ溶接。 |
レーザーろう付け | レーザー光で接合部を加熱し、はんだを溶かします。溶融はんだが接合部に流れ込み、嵌合部品を接続します。 |
レーザー伝導溶接 | レーザービームは一致した部分を通過し、レーザーを吸収する別の部分を溶かします。溶接部が形成されると、相手部品がクランプされます。 |
新しいタイプの溶接方法として、他の従来の溶接方法と比較して、レーザー溶接は、深い溶け込み、高速、小さな変形、溶接環境に対する低い要件、高い出力密度、および磁場の影響を受けないという利点があります。導電性材料に限定されず、真空作業条件を必要とせず、溶接プロセス中にX線を生成しません。ハイエンドの精密製造の分野で広く使用されています。
レーザー溶接応用分野の分析
レーザー溶接には、高精度、クリーンで環境保護、さまざまな種類の処理材料、高効率などの利点があり、幅広い用途があります。現在、レーザー溶接は、動力電池、自動車、家電、光通信などの分野で広く使用されています。
(1) パワーバッテリー
リチウムイオン電池や電池パックには多くの製造工程があり、防爆弁の密閉溶接、タブ溶接、電池の極スポット溶接、動力電池のシェルとカバーの密閉溶接、モジュールとパックの溶接など、多くの工程があります。他のプロセスでは、レーザー溶接が最適なプロセスです。たとえば、レーザー溶接は、バッテリー防爆バルブの溶接効率と気密性を向上させることができます。同時に、レーザー溶接のビーム品質が良好であるため、溶接スポットを小さくすることができ、高反射率のアルミニウム ストリップ、銅ストリップ、狭帯域バッテリー電極に適しています。ベルト溶接には独自の利点があります。
(2) 自動車
自動車製造プロセスにおけるレーザー溶接の適用には、主に3つのタイプがあります。不等厚板のレーザーテーラー溶接。ボディ アセンブリとサブアセンブリのレーザー アセンブリ溶接。自動車部品のレーザー溶接。
レーザーテーラー溶接は、車体の設計と製造にあります。車体のさまざまな設計と性能要件に応じて、さまざまな厚さ、さまざまな材料、さまざまなまたは同じ性能のプレートが、レーザー切断および組み立て技術によって全体に接続され、ボディに打ち抜かれます。部。現在、ラゲッジコンパートメント補強プレート、ラゲッジコンパートメントインナーパネル、ショックアブソーバーサポート、リアホイールカバー、サイドウォールインナーパネル、ドアインナーパネル、フロントなど、車体のさまざまな部分にレーザーテーラー溶接ブランクが広く使用されています。フロア、フロント縦ビーム、バンパー、クロスビーム、ホイールカバー、Bピラーコネクター、センターピラーなど
車体のレーザー溶接は、主に組立溶接、サイドウォールとトップカバーの溶接、その後の溶接に分けられます。自動車産業でレーザー溶接を使用すると、一方では車の重量を減らし、車の機動性を向上させ、燃料消費を減らすことができます。一方で、製品のパフォーマンスを向上させることができます。品質と技術の進歩。
自動車部品のレーザー溶接は、溶接部の変形がほとんどなく、溶接速度が速く、溶接後の熱処理が不要というメリットがあります。現在、レーザー溶接は、トランスミッション ギア、バルブ リフター、ドア ヒンジ、ドライブ シャフト、ステアリング シャフト、エンジン排気管、クラッチ、ターボチャージャー アクスル、シャシーなどの自動車部品の製造に広く使用されています。
(3) マイクロエレクトロニクス産業
近年、エレクトロニクス産業の小型化の方向への発展に伴い、さまざまな電子部品の体積がますます小さくなり、元の溶接方法の欠点が徐々に明らかになりました。コンポーネントが損傷しているか、溶接効果が標準に達していません。これに関連して、レーザー溶接は、深い浸透、高速、小さな変形などの利点により、センサーパッケージング、統合電子機器、ボタン電池などのマイクロエレクトロニクス処理の分野で広く使用されています。
3. レーザー溶接市場の発展状況
(1) 市場浸透率にはまだまだ改善の余地がある
従来の機械加工技術と比較して、レーザー溶接技術には大きな利点がありますが、下流産業でのアプリケーションの促進にはまだ浸透率が不十分であるという問題があります。従来の製造会社は、従来の生産ラインと機械設備を早期に立ち上げ、企業の生産において重要な役割を果たしているため、より高度なレーザー溶接生産ラインを置き換えることは、巨額の設備投資を意味し、メーカーにとって大きな課題です。したがって、この段階のレーザー加工装置は、主にいくつかの重要な産業部門に集中しており、生産能力の需要が高く、生産の拡大が明らかです。他の産業のニーズは、より効果的に刺激する必要があります。
(2) 市場規模の着実な成長
レーザー溶接、レーザー切断、レーザー マーキングは、レーザー メカニクスの「トロイカ」を構成します。近年、レーザー技術の進歩とレーザー価格の下落の恩恵を受け、レーザー溶接装置、新エネルギー車、リチウム電池、ディスプレイパネル、携帯電話家電などの分野の下流用途に強い需要があります。レーザー溶接市場における収益の急速な成長は、国内のレーザー溶接装置市場の急速な成長を促進しました。
2014-2020年中国のレーザー溶接市場規模と成長率
(3) 市場は比較的細分化されており、競争環境はまだ安定していません
レーザー溶接市場全体の観点から見ると、地域および下流のディスクリート製造企業の特性により、製造部門のレーザー溶接市場が比較的集中した競争パターンを形成することは困難であり、レーザー溶接市場全体は比較的断片化した。現在、レーザー溶接に携わる国内企業は300社以上。主なレーザー溶接会社には、Han's Laser、Huagong Technology などがあります。
4. レーザー溶接の開発動向予測
(1) ハンドヘルドレーザー溶接システムトラックは、急速な成長期に入ることが予想されます
ファイバーレーザーのコストが急激に低下し、ファイバー伝送とハンドヘルド溶接ヘッド技術が徐々に成熟したおかげで、ハンドヘルドレーザー溶接システムは近年徐々に普及しています。200 台の台湾を出荷した企業もあれば、月に 20 台を出荷できる小規模な企業もあります。同時に、IPG、Han's、Raycus などのレーザー分野の大手企業も、対応するハンドヘルド レーザー製品を発売しました。
従来のアルゴンアーク溶接と比較して、ハンドヘルドレーザー溶接は、溶接品質、操作、環境保護と安全性、および家庭用電化製品、キャビネット、エレベーターなどの不規則な溶接分野での使用コストにおいて明らかな利点があります。使用コストを例にとると、アルゴンアーク溶接オペレーターは私の国では特別な地位に属しており、作業するには認定を受ける必要があります。現在、市場に出回っている成熟した溶接機の年間人件費は 80,000 元を下回っていませんが、ハンドヘルド レーザー溶接は普通に使用できます。オペレーターの年間人件費はわずか 50,000 元です。ハンドヘルドレーザー溶接の効率がアルゴンアーク溶接の 2 倍である場合、人件費は 11 万元節約できます。また、アルゴンアーク溶接は一般的に溶接後に研磨が必要ですが、レーザーハンドヘルド溶接では研磨がほとんど必要ないか、わずかしか必要ないため、研磨作業者の人件費の一部を節約できます。全体として、ハンドヘルド レーザー溶接装置の投資回収期間は約 1 年です。現在、国内で数千万個のアルゴンアーク溶接が消費されているため、ハンドヘルドレーザー溶接の代替スペースは非常に大きく、ハンドヘルドレーザー溶接システムは急速な成長期の到来を告げると予想されます。
タイプ | アルゴンアーク溶接 | YAG溶接 | ハンドヘルド溶接 | |
溶接品質 | 入熱 | 大 | 小さな | 小さな |
ワーク変形・アンダーカット | 大 | 小さな | 小さな | |
溶接成形 | うろこ模様 | うろこ模様 | スムーズ | |
その後の処理 | 研磨 | 研磨 | なし | |
使用操作 | 溶接速度 | 遅い | 真ん中 | 速い |
操作難易度 | 難しい | 簡単 | 簡単 | |
環境保護と安全 | 環境汚染 | 大 | 小さな | 小さな |
身体への害 | 大 | 小さな | 小さな | |
溶接工費 | 消耗品 | 溶接棒 | レーザー結晶、キセノンランプ | 必要なし |
エネルギー消費 | 小さな | 大 | 小さな | |
設備床面積 | 小さな | 大 | 小さな |
ハンドヘルドレーザー溶接システムの利点
(2) 応用分野は拡大を続けており、レーザー溶接は新たな開発機会をもたらしています
レーザー溶接技術は、指向性エネルギーを利用して非接触で加工する新しいタイプの加工技術です。従来の溶接方法とは根本的に異なります。それは他の多くの技術と統合でき、より多くの分野で従来の溶接に取って代わることができる新しい技術や産業を生み出します。
社会の情報化の急速な進展に伴い、情報技術に関連するマイクロエレクトロニクスをはじめ、コンピューター、通信、家電製品の統合などの産業が活況を呈しており、それらは継続的な小型化とコンポーネントの統合の道を歩み始めています。この業界を背景に、微細部品の作製・接続・実装を実現し、製品の高精度・高信頼性を確保することが、今、喫緊の課題となっています。その結果、高能率・高精度・低ダメージの溶接技術は、現代の高度なものづくりの発展を支える上で、なくてはならないものになりつつあります。近年、航空エンジン、ロケット航空機、自動車エンジンなどの先端技術分野の高度に複雑な構造物だけでなく、動力電池、自動車、家電などの微細加工の分野でもレーザー溶接が徐々に増加しています。 .レーザー溶接装置は、新しい開発機会をもたらしました。
投稿時間: Dec-16-2021