Анализ состояния отрасли и конкурентной среды лазерной сварки

Лазерная сварка относится к методу обработки, который использует высокую энергию лазера для соединения металлов или других термопластичных материалов вместе. В соответствии с различными принципами работы и адаптацией к различным сценариям обработки лазерную сварку можно разделить на пять типов: сварка теплопроводностью, сварка глубоким проникновением, гибридная сварка, лазерная пайка и лазерная кондукционная сварка.

Как новый тип метода сварки, по сравнению с другими традиционными методами сварки, лазерная сварка имеет такие преимущества, как глубокое проникновение, высокая скорость, малая деформация, низкие требования к среде сварки, высокая плотность мощности и отсутствие влияния магнитных полей. Она не ограничивается проводящими материалами, не требует вакуумных рабочих условий и не производит рентгеновских лучей в процессе сварки. Она широко используется в области высокоточного производства.

Анализ областей применения лазерной сварки

Лазерная сварка имеет такие преимущества, как высокая точность, чистота и защита окружающей среды, различные типы обработки материалов, высокая эффективность и т. д., а также широкий спектр применения. В настоящее время лазерная сварка широко используется в аккумуляторных батареях, автомобилях, бытовой электронике, оптической связи и других областях.

(1) Аккумуляторная батарея

Существует множество производственных процессов для литий-ионных аккумуляторов или аккумуляторных батарей, и существует множество процессов, таких как сварка взрывозащищенного клапана, сварка вкладок, точечная сварка полюсов аккумулятора, сварка корпуса и крышки аккумулятора, сварка модулей и PACK. В других процессах лазерная сварка является лучшим процессом. Например, лазерная сварка может улучшить эффективность сварки и герметичность взрывозащищенного клапана аккумулятора; в то же время, поскольку качество луча лазерной сварки хорошее, пятно сварки можно сделать небольшим, и оно подходит для алюминиевой полосы с высокой отражательной способностью, медной полосы и узкополосного электрода аккумулятора. Ленточная сварка имеет уникальные преимущества.

(2) Автомобиль

Применение лазерной сварки в процессе производства автомобилей в основном включает три типа: лазерную сварку по индивидуальным размерам листов разной толщины; лазерную сборочную сварку узлов и агрегатов кузова; и лазерную сварку автозапчастей.

Лазерная сварка по индивидуальному заказу применяется при проектировании и изготовлении кузова автомобиля. В соответствии с различными требованиями к конструкции и эксплуатационным характеристикам кузова автомобиля пластины разной толщины, из разных материалов, с разными или одинаковыми характеристиками соединяются в единое целое с помощью лазерной резки и технологии сборки, а затем штампуются в деталь кузова. В настоящее время заготовки, сваренные лазерной сваркой по индивидуальному заказу, широко используются в различных частях кузова автомобиля, таких как усилительная пластина багажника, внутренняя панель багажника, опора амортизатора, крышка заднего колеса, внутренняя панель боковой стенки, внутренняя панель двери, передний пол, передние продольные балки, бамперы, поперечные балки, колпаки колес, соединители центральной стойки, центральные стойки и т. д.

Лазерная сварка кузова автомобиля в основном делится на сборочную сварку, сварку боковины и верхней крышки, а также последующую сварку. Использование лазерной сварки в автомобильной промышленности может снизить вес автомобиля, с одной стороны, улучшить подвижность автомобиля и снизить расход топлива; с другой стороны, это может улучшить эксплуатационные характеристики продукта. Качество и технологический прогресс.

Использование лазерной сварки для автозапчастей имеет такие преимущества, как почти полное отсутствие деформации свариваемой детали, высокая скорость сварки и отсутствие необходимости в послесварочной термообработке. В настоящее время лазерная сварка широко используется при производстве автомобильных деталей, таких как трансмиссионные шестерни, толкатели клапанов, дверные петли, приводные валы, рулевые валы, выхлопные трубы двигателей, сцепления, оси турбокомпрессоров и шасси.

(3) Микроэлектронная промышленность

В последние годы, с развитием электронной промышленности в направлении миниатюризации, объем различных электронных компонентов становится все меньше, и недостатки первоначальных методов сварки постепенно проявляются. Компоненты повреждаются, или эффект сварки не соответствует стандарту. В этом контексте лазерная сварка широко используется в области микроэлектронной обработки, такой как корпусирование датчиков, интегрированная электроника и таблеточные батареи, благодаря своим преимуществам, таким как глубокое проникновение, высокая скорость и малая деформация.

3. Состояние развития рынка лазерной сварки

(1) Уровень проникновения на рынок все еще нуждается в улучшении

По сравнению с традиционной технологией обработки, технология лазерной сварки имеет значительные преимущества, но у нее все еще есть проблема недостаточной скорости проникновения в продвижение приложений в нисходящих отраслях. Традиционные производственные компании, из-за более раннего запуска традиционных производственных линий и механического оборудования, а также важной роли в корпоративном производстве, заменяют более современные производственные линии лазерной сварки, что означает огромные капиталовложения, что является большой проблемой для производителей. Поэтому лазерное технологическое оборудование на данном этапе в основном сосредоточено в нескольких важных секторах промышленности с высоким спросом на производственные мощности и очевидным расширением производства. Потребности других отраслей по-прежнему необходимо более эффективно стимулировать.

(2) Устойчивый рост размера рынка

Лазерная сварка, лазерная резка и лазерная маркировка вместе составляют «тройку» лазерной механики. В последние годы, пользуясь преимуществами развития лазерных технологий и снижения цен на лазеры, а также последующим применением оборудования для лазерной сварки, новые энергетические транспортные средства, литиевые батареи, панели дисплеев, бытовая электроника мобильных телефонов и другие области имеют высокий спрос. Быстрый рост доходов на рынке лазерной сварки способствовал быстрому росту внутреннего рынка оборудования для лазерной сварки.

Масштаб и темпы роста рынка лазерной сварки в Китае в 2014–2020 гг.

(3) Рынок относительно фрагментирован, а конкурентная среда еще не стабилизировалась.

С точки зрения всего рынка лазерной сварки, из-за особенностей региональных и нижестоящих дискретных производственных компаний, рынку лазерной сварки в производственном секторе сложно сформировать относительно концентрированную конкурентную модель, и весь рынок лазерной сварки относительно фрагментирован. В настоящее время существует более 300 отечественных компаний, занимающихся лазерной сваркой. Основные компании лазерной сварки включают Han's Laser, Huagong Technology и т. д.

4. Прогноз тенденций развития лазерной сварки

(1) Ожидается, что отрасль ручных лазерных сварочных систем вступит в период быстрого роста.

Благодаря резкому снижению стоимости волоконных лазеров и постепенному развитию технологии волоконной передачи и ручной сварочной головки, ручные лазерные сварочные системы постепенно стали популярными в последние годы. Некоторые компании поставили 200 единиц на Тайвань, а некоторые небольшие компании могут также отправлять 20 единиц в месяц. В то же время ведущие компании в области лазеров, такие как IPG, Han's и Raycus, также выпустили соответствующие ручные лазерные продукты.

По сравнению с традиционной аргонодуговой сваркой ручная лазерная сварка имеет очевидные преимущества в качестве сварки, эксплуатации, защите окружающей среды и безопасности, а также стоимости использования в нестандартных областях сварки, таких как бытовая техника, шкафы и лифты. Если взять стоимость использования в качестве примера, операторы аргонодуговой сварки относятся к особым должностям в моей стране и должны быть сертифицированы для работы. В настоящее время годовая стоимость труда зрелого сварщика на рынке составляет не менее 80 000 юаней, в то время как ручная лазерная сварка может использовать обычные Годовая стоимость труда операторов составляет всего 50 000 юаней. Если эффективность ручной лазерной сварки в два раза выше, чем у аргонодуговой сварки, то стоимость труда может быть сэкономлена на 110 000 юаней. Кроме того, аргонодуговая сварка обычно требует полировки после сварки, в то время как лазерная ручная сварка почти не требует полировки или требует лишь незначительной полировки, что экономит часть стоимости труда полировщика. В целом, срок окупаемости инвестиций в ручное лазерное сварочное оборудование составляет около 1 года. При текущем потреблении десятков миллионов аргонодуговой сварки в стране, пространство замены для ручной лазерной сварки очень велико, что делает систему ручной лазерной сварки ожидаемой для начала периода быстрого роста.

Преимущества ручной лазерной сварочной системы

(2) Область применения продолжает расширяться, и лазерная сварка открывает новые возможности для развития.

Технология лазерной сварки — это новый тип технологии обработки, которая использует направленную энергию для бесконтактной обработки. Она принципиально отличается от традиционных методов сварки. Она может быть интегрирована со многими другими технологиями и порождать новые технологии и отрасли, которые смогут заменить традиционную сварку в большем количестве областей.

С быстрым развитием социальной информатизации, микроэлектроника, связанная с информационными технологиями, а также компьютеры, коммуникации, интеграция бытовой электроники и другие отрасли промышленности процветают, и они вступают на путь непрерывной миниатюризации и интеграции компонентов. На фоне этой отрасли, реализация подготовки, соединения и упаковки микрокомпонентов, а также обеспечение высокой точности и высокой надежности продукции в настоящее время являются неотложными проблемами, которые необходимо преодолеть. В результате, высокоэффективная, высокоточная, малоповреждающая технология сварки постепенно становится неотъемлемой частью поддержки развития современного передового производства. В последние годы лазерная сварка постепенно увеличилась в областях точной микрообработки, таких как силовые батареи, автомобили и бытовая электроника, а также в высокосложной структуре областей передовых технологий, таких как авиационные двигатели, ракетные самолеты и автомобильные двигатели. Лазерное сварочное оборудование открыло новые возможности развития.