1.1 Lāzermetināšana ieņem nozares vidusposmu ar labākām izaugsmes perspektīvām nekā griešana un marķēšana
Lāzera metināšanas iekārtasatrodas rūpniecības ķēdes vidusposmā. Lāzera rūpniecības ķēdes augšpusē ietilpst optiskie materiāli, optiskie komponenti un ierīces, mehāniskās detaļas utt. Vidusposmā ietilpst lāzeri un lāzeriekārtas. Lāzeri ir lāzeriekārtu galvenās sastāvdaļas, un lāzerapstrādes iekārtas galvenokārt ietver lāzergriešanas, lāzermetināšanas un lāzermarķēšanas iekārtas. Lejupējā posmā galvenokārt ietilpst litija baterijas, pusvadītāji, fotoelektriskie elementi, plaša patēriņa elektronika utt.
Lāzeru tirgum ir milzīgs potenciāls, un šķiedru lāzeri dominē pielietojumos, savukārt cietvielu lāzeri ir piemēroti precīzai mikroapstrādei. Saskaņā ar Laser Focus World statistiku, globālā lāzeru tirgus apjoms palielinājās no 13,07 miljardiem ASV dolāru 2017. gadā līdz 16,01 miljardam ASV dolāru 2020. gadā, un tā gada pieauguma temps bija 13,37%. Salīdzinājumam, Ķīnas lāzeru tirgus pieauga no 6,95 miljardiem ASV dolāru 2017. gadā līdz 10,91 miljardam ASV dolāru 2020. gadā, un tā gada pieauguma temps bija 16,22%. No 2017. līdz 2020. gadam Ķīnas daļa globālajā lāzeru tirgū pieauga no 53,2% līdz 68,1%. 2020. gadā rūpnieciskie lāzeri veidoja 32,2% no globālā lāzeru tirgus, padarot rūpniecības nozari par galveno pakārtoto pielietojumu. Klasificējot pēc pastiprinājuma vides, lāzeri galvenokārt ietver šķiedru lāzerus, cietvielu lāzerus (izņemot šķiedru lāzerus), šķidruma lāzerus un gāzes lāzerus. 2020. gadā šķiedru lāzeri veidoja attiecīgi 52,7% un 16,7% no kopējā patērētā apjoma.rūpnieciskie lāzera pielietojumiattiecīgi, un rūpnieciskajā izmantošanā dominē šķiedru lāzeri. Salīdzinot ar šķiedru lāzeriem, cietvielu lāzeriem ir tādas priekšrocības kā augsta maksimālā jauda un mazas karstuma ietekmētās zonas, kas padara tos piemērotus smalkai mikroapstrādei.
Gan YAG lāzeriem, gan šķiedru lāzeriem ir savas stiprās puses. YAG lāzeri ir cietvielu lāzeri ar YAG kristāla matricu. To priekšrocības ietver: 1. iespēja veikt vienlaicīgu vai laika ziņā dalītu daudzpunktu metināšanu; 2. augsta maksimālā jauda, piemērota punktmetināšanai; 3. zemas izmaksas, kas piedāvā izmaksu priekšrocības utt. Salīdzinot ar šķiedru lāzeriem, YAG lāzeriem ir zināmas atšķirības staru kūļa kvalitātē un fotoelektriskās konversijas efektivitātē. Tomēr šķiedru lāzeru zemās maksimālās jaudas dēļ tiem nav būtisku priekšrocību salīdzinājumā ar YAG lāzeriem metināšanā. Atkarībā no konkrētiem pielietojuma scenārijiem gan YAG, gan šķiedru lāzerus var izmantot akumulatoru metināšanā.
Griešana, metināšana un marķēšana ir galvenie rūpniecisko lāzeru pielietojumi. 2020. gadā griešana, metināšana un marķēšana veidoja attiecīgi 40,62%, 13,52% un 12,6% no lāzeru pielietojumu tirgus. Pēc straujas izaugsmes no 2014. līdz 2017. gadam lāzergriešanas iekārtas tagad saskaras ar intensīvu cenu konkurenci pieaugošo konkurentu dēļ. Marķēšana ir nobriedis lāzeru pielietojums ar relatīvi stabilu tirgu. Gūstot labumu no pieaugošārokas lāzera metināšanaun pakārtoto barošanas akumulatoru augstās labklājības dēļ metināšanas lietojumprogrammām nākamajos gados, domājams, saglabāsies augsta izaugsme.
Salīdzinot ar griešanu un marķēšanu, lāzermetināšanai ir augstākas tehniskās prasības. Lāzermetināšanai ir īsāka attīstības vēsture nekā lāzergriešanai un marķēšanai, un arī tās procesa sarežģītība ir lielāka. Lāzergriešana un marķēšana izmanto lāzerus, lai iznīcinātu materiālu virsmu vai kopējo struktūru, savukārt lāzermetināšana izmanto lāzerus, lai izkausētu un atjaunotu materiālu struktūras. Materiāla rekonstrukcijai, salīdzinot ar vienkāršu strukturālu iznīcināšanu, ir nepieciešami augstāki lāzeru un apstrādes metožu standarti.
Salīdzinot ar tradicionālo metināšanu, lāzermetināšanai ir ievērojamas priekšrocības. Salīdzinot ar tradicionālo pretestības metināšanu, loka metināšanu un elektronu staru metināšanu, lāzermetināšana piedāvā tādas priekšrocības kā liels ātrums, neliela deformācija, zemas vides prasības, augsts jaudas blīvums, imunitāte pret magnētiskajiem laukiem, piemērojamība nevadošiem materiāliem, vakuuma vides neesamība un rentgenstaru neradīšanās metināšanas laikā. To plaši izmanto augstas precizitātes ražošanā, īpaši jaunu enerģijas transportlīdzekļu un akumulatoru nozarēs. Akumulatoru metināšana ietver daudzus metināšanas punktus ar augstām grūtībām un precizitātes prasībām. Lāzera metināšanas unikālās priekšrocības var ievērojami uzlabot akumulatoru drošību, uzticamību, konsekvenci, samazināt izmaksas un pagarināt kalpošanas laiku.
Lāzera metināšanas iekārtu tirgus strauji aug. No 2016. līdz 2020. gadam Ķīnas lāzera iekārtu tirgus pieauga no 38,2 miljardiem juaņu līdz 69,2 miljardiem juaņu, un tā saliktais gada pieauguma temps bija 15,79 %. Salīdzinājumam, Ķīnas lāzera metināšanas iekārtu tirgus pieauga no 4,17 miljardiem juaņu līdz 11,05 miljardiem juaņu, un tā saliktais gada pieauguma temps bija 27,59 %, apsteidzot kopējo lāzera iekārtu izaugsmi.
II. Lāzera metināšanas iekārtu raksturojums
- Augsta precizitāte: Lāzera staram ir ārkārtīgi mazs punkts, kas ļaujaugstas precizitātes metināšanaTas ir ideāli piemērots izstrādājumiem, kuriem nepieciešama augsta metināšanas precizitāte, piemēram, elektroniskām detaļām un medicīnas ierīcēm.
- Liels ātrums: Lāzermetināšana ir ātra, ievērojami uzlabojot ražošanas efektivitāti. Salīdzinot ar tradicionālajām metināšanas metodēm, tā īsā laikā var paveikt lielu skaitu metināšanas uzdevumu.
- Maza karstuma ietekmes zona: Lāzermetināšana samazina materiālu karstuma radītos bojājumus, pateicoties mazai karstuma ietekmes zonai. Tas nozīmē mazākas materiāla īpašību izmaiņas pēc metināšanas, saglabājot labu mehānisko veiktspēju un izskata kvalitāti.
- Augsta pielāgojamība: Lāzera metināšanas iekārtas var metināt dažādus materiālus, tostarp metālus, plastmasu un keramiku. Dažādu materiālu metināšanai ir jāpielāgo tikai lāzera parametri.
- Augsta automatizācija: Lāzera metināšanas iekārtas var integrēt ar automatizētām iekārtām, lai panāktu automatizētu ražošanu, kas ne tikai uzlabo efektivitāti, bet arī samazina darbaspēka izmaksas un intensitāti.
3.1 Lāzera metināšanas pielietojuma jomas
Lāzermetināšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota daudzās nozarēs, pateicoties tās augstajai precizitātei, ātrumam un elastībai. Šeit ir tās galvenās pielietojuma jomas:
- Automobiļu rūpniecība: Lāzermetināšana tiek plaši izmantota automobiļu ražošanā, īpaši virsbūvju konstrukcijā. Statistika liecina, ka vairāk nekā 80% pasaules autoražotāju izmanto lāzermetināšanu virsbūves metināšanai, lai uzlabotu stingrību un vieglu svaru. To izmanto arī dzinēja komponentu, izplūdes sistēmu un drošības spilvenu sistēmu ražošanā.
- Aviācija un kosmoss: Aviācijā lāzermetināšana tiek augstu vērtēta, jo tā spēj nodrošināt augstas stiprības savienojumus. To izmanto lidmašīnu fizelāžu, spārnu konstrukciju un kosmosa kuģu komponentu ražošanā, lai nodrošinātu konstrukcijas integritāti un vieglu svaru. Ziņojumi liecina, ka lāzermetināšana var samazināt lidmašīnu svaru par 20 %, vienlaikus ietaupot izmaksas.
- Medicīnas ierīces: Lāzermetināšanai ir galvenā loma medicīnas ierīču ražošanā, jo īpaši attiecībā uz precīzām detaļām, kas izgatavotas no nerūsējošā tērauda un titāna sakausējumiem. Tā nodrošina metināšanu bez piesārņojuma, augstas precizitātes, ievērojot stingras medicīnas ierīču tīrības un precizitātes prasības.
- Elektronikas rūpniecība: Elektronikā lāzermetināšanu galvenokārt izmanto integrēto shēmu, pusvadītāju ierīču un optoelektronisko ierīču iepakošanai. Tās mazā termiski ietekmētā zona samazina jutīgu elektronisko komponentu termiskos bojājumus, tāpēc to plaši izmanto augsta blīvuma elektroniskajā montāžā.
- Precīzijas instrumenti: Precīzijas instrumentu ražošanā lāzera metināšana tiek izmantota pulksteņos, rotaslietās un citās luksusa precēs, pateicoties tās spējai sasniegt augstu precizitāti,augstas kvalitātes metināšanaTas nodrošina šo produktu izsmalcinātu izskatu un ilgtermiņa stabilitāti.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 12. novembris
