Новости - Лазерная сварка: ключевая технология производства в новой энергетической отрасли.

1.1 Лазерная сварка занимает среднее положение в отрасли и имеет лучшие перспективы роста, чем резка и маркировка.

Лазерное сварочное оборудованиеЛазерная промышленность находится в средней части производственной цепочки. В верхнюю часть цепочки входят оптические материалы, оптические компоненты и устройства, механические детали и т. д. Средняя часть состоит из лазеров и лазерного оборудования. Лазеры являются основными компонентами лазерного оборудования, а оборудование для лазерной обработки в основном включает оборудование для лазерной резки, лазерной сварки и лазерной маркировки. Нижние части цепочки в основном включают литиевые батареи, полупроводники, фотоэлектрические элементы, бытовую электронику и т. д.

Рынок лазеров обладает огромным потенциалом, при этом волоконные лазеры доминируют в различных областях применения, а твердотельные лазеры подходят для точной микрообработки. Согласно статистике Laser Focus World, объем мирового рынка лазеров вырос с 13,07 млрд долларов в 2017 году до 16,01 млрд долларов в 2020 году, при среднегодовом темпе роста 13,37%. Для сравнения, рынок лазеров Китая вырос с 6,95 млрд долларов в 2017 году до 10,91 млрд долларов в 2020 году, при среднегодовом темпе роста 16,22%. С 2017 по 2020 год доля Китая на мировом рынке лазеров выросла с 53,2% до 68,1%. В 2020 году на промышленные лазеры приходилось 32,2% мирового рынка лазеров, что делает промышленный сектор основным направлением их применения. Классифицируемые по типу активной среды, лазеры в основном включают волоконные лазеры, твердотельные лазеры (за исключением волоконных лазеров), жидкостные лазеры и газовые лазеры. В 2020 году на волоконные лазеры и твердотельные лазеры приходилось 52,7% и 16,7% соответственно.применение промышленных лазеровсоответственно, при этом волоконные лазеры доминируют в промышленном применении. По сравнению с волоконными лазерами, твердотельные лазеры обладают такими преимуществами, как высокая пиковая мощность и малые зоны термического воздействия, что делает их подходящими для точной микрообработки.

YAG-лазеры и волоконные лазеры обладают своими преимуществами. YAG-лазеры — это твердотельные лазеры с кристаллической матрицей из YAG-лазера. К их преимуществам относятся: ① возможность одновременной или повременной многоточечной сварки; ② высокая пиковая мощность, подходящая для точечной сварки; ③ низкая стоимость, обеспечивающая экономическое преимущество и т. д. По сравнению с волоконными лазерами, YAG-лазеры имеют определенные недостатки в качестве луча и эффективности фотоэлектрического преобразования. Однако из-за низкой пиковой мощности волоконные лазеры не обладают существенными преимуществами перед YAG-лазерами в сварке. В зависимости от конкретных сценариев применения, как YAG-лазеры, так и волоконные лазеры могут использоваться для сварки силовых батарей.

Резка, сварка и маркировка — основные области применения промышленных лазеров. В 2020 году на резку, сварку и маркировку приходилось 40,62%, 13,52% и 12,6% рынка лазерного оборудования соответственно. После быстрого роста с 2014 по 2017 год оборудование для лазерной резки сталкивается с жесткой ценовой конкуренцией из-за растущего числа конкурентов. Маркировка — это зрелая область применения лазеров с относительно стабильным рынком. Выигрывая от роста...ручная лазерная сваркаВ связи с высоким уровнем процветания производителей аккумуляторных батарей, ожидается, что сварочное оборудование будет демонстрировать высокие темпы роста в ближайшие несколько лет.

По сравнению с резкой и маркировкой, лазерная сварка предъявляет более высокие технические требования. Лазерная сварка имеет более короткую историю развития, чем лазерная резка и маркировка, и сложность процесса также выше. При лазерной резке и маркировке лазеры используются для разрушения поверхности или общей структуры материалов, в то время как при лазерной сварке лазеры используются для расплавления и восстановления структуры материала. Восстановление материала, по сравнению с простым разрушением структуры, требует более высоких стандартов к лазерам и технологиям обработки.

По сравнению с традиционной сваркой, лазерная сварка обладает значительными преимуществами. По сравнению с традиционной контактной сваркой, дуговой сваркой и электронно-лучевой сваркой, лазерная сварка предлагает такие преимущества, как высокая скорость, малая деформация, низкие требования к условиям окружающей среды, высокая удельная мощность, невосприимчивость к магнитным полям, применимость к непроводящим материалам, отсутствие необходимости в вакуумной среде и отсутствие генерации рентгеновского излучения во время сварки. Она широко используется в высокоточной обработке, особенно в производстве электромобилей и аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи включают множество точек сварки, что предъявляет высокие требования к сложности и точности. Уникальные преимущества лазерной сварки позволяют значительно повысить безопасность, надежность и стабильность работы батарей, снизить затраты и продлить срок их службы.

Рынок оборудования для лазерной сварки быстро растет. С 2016 по 2020 год рынок лазерного оборудования в Китае вырос с 38,2 млрд юаней до 69,2 млрд юаней, при среднегодовом темпе роста 15,79%. Для сравнения, рынок оборудования для лазерной сварки в Китае увеличился с 4,17 млрд юаней до 11,05 млрд юаней, при среднегодовом темпе роста 27,59%, опередив общий рост рынка лазерного оборудования.

II. Характеристики лазерных сварочных аппаратов

Высокая точность: лазерный луч имеет чрезвычайно малое пятно, что позволяетвысокоточная сваркаИдеально подходит для изделий, требующих высокой точности сварки, таких как электронные компоненты и медицинские приборы.
Высокая скорость: Лазерная сварка — это быстрый метод, значительно повышающий эффективность производства. По сравнению с традиционными методами сварки, она позволяет выполнить большое количество сварочных работ за короткое время.
Малая зона термического воздействия: Лазерная сварка минимизирует термическое повреждение материалов благодаря малой зоне термического воздействия. Это означает меньшее изменение свойств материала после сварки, сохранение хороших механических характеристик и внешнего вида.
Высокая адаптивность: Лазерные сварочные аппараты могут сваривать различные материалы, включая металлы, пластмассы и керамику. Для сварки различных материалов требуется лишь настройка параметров лазера.
Высокая степень автоматизации: Лазерные сварочные аппараты могут быть интегрированы с автоматизированным оборудованием для достижения автоматизированного производства, что не только повышает эффективность, но и снижает трудозатраты и интенсивность труда.

3.1 Области применения лазерной сварки

Технология лазерной сварки широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей высокой точности, скорости и гибкости. Вот основные области ее применения:

Автомобильная промышленность: Лазерная сварка широко используется в автомобилестроении, особенно в производстве кузовов. Статистика показывает, что более 80% мировых автопроизводителей используют лазерную сварку для сварки конструкций кузова с целью повышения жесткости и снижения веса. Она также используется в производстве компонентов двигателей, выхлопных систем и систем подушек безопасности.
Аэрокосмическая отрасль: В аэрокосмической отрасли лазерная сварка ценится за свою способность обеспечивать высокопрочные соединения. Она используется при производстве фюзеляжей самолетов, конструкций крыльев и компонентов космических аппаратов для обеспечения структурной целостности и снижения веса. Согласно отчетам, лазерная сварка может снизить вес самолета на 20% при одновременной экономии средств.
Медицинские изделия: Лазерная сварка играет ключевую роль в производстве медицинских изделий, особенно прецизионных деталей из нержавеющей стали и титановых сплавов. Она обеспечивает экологически чистую высокоточную сварку, отвечающую строгим требованиям к чистоте и точности медицинских изделий.
Электронная промышленность: В электронике лазерная сварка в основном используется для упаковки интегральных схем, полупроводниковых приборов и оптоэлектронных устройств. Небольшая зона термического воздействия снижает термическое повреждение чувствительных электронных компонентов, что делает ее широко используемой в высокоплотной электронной сборке.
Высокоточные приборы: В производстве высокоточных приборов лазерная сварка используется в часах, ювелирных изделиях и других предметах роскоши благодаря своей способности обеспечивать высокую точность.высококачественная сваркаЭто обеспечивает изысканный внешний вид и долговременную стабильность этих изделий.