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新的红利来了,2025年市场规模有望超300亿!激光焊接的主要驱动力有哪些?(第一讲)

发布:2022-06-09 10:45作者:www.huyunjituan.com点击:827次

新的红利来了,2025年市场规模有望超300亿!激光焊接的主要驱动力有哪些?激光技术近年来发展迅速,激光切割机广泛应用于金属加工,但激光焊接机却鲜有人关注。原因之一是激光焊接市场规模较小,一些激光焊接公司难以成长。但近年来,随着汽车、电池、光通信、电子和钣金等几个关键领域对激光焊接的需求快速增长,激光焊接市场规模不断扩大。
近年来,随着激光器性能的不断提升和价格的稳步下降,半导体激光器和光纤激光器逐渐发展出激光焊接应用场景,使激光焊接初期技术的瓶颈成为可能,扩大了应用场景,开辟了新的市场。招商证券预计,到2025年激光焊接设备市场规模将超过300亿美元,其中电池产量将增长约200亿美元。
你想看看这种新的激光焊接方法是如何发展的吗?
激光焊接的好处是显而易见的,熔深率不断提高。
(1)激光焊接是激光加工技术下一阶段技术迭代的核心。
作为新技术的代表,激光行业在过去 10 年经历了显着增长。根据中国激光产业发展报告,2021年全球激光设备销售额将达到210亿美元,其中我国激光设备销售额将达到821亿元,增加约186.4亿元。 % 与一年前相比。全球激光设备市场的60%。 2011年以来,我国激光设备市场每年都在增长。我们期待激光治疗作为下一个“黄金十年”的新型先进治疗方法得到快速发展。
工业加工约占激光设备总数的60%。焊接是工业激光器的主要应用,是一种使用高能量密度激光束作为热源的高效精密焊接工艺。
在技​​术创新方面,我国激光设备在打标、钣金切割、焊接和微粉化等方面不断取得进步。目前,板材打标切割设备技术相对成熟,技术迭代放缓。焊接和微加工是激光加工技术下一阶段技术迭代的重点领域。与激光切割和激光打标相比,激光焊接的非标特性更加清晰,加工精度和运动控制要求也更高,技术知识也更加深入。
据统计,我国只有12%的工业激光器用于激光焊接(2019年数据),远低于39%用于切割。我们假设未来激光在焊接中的份额将在 20% 左右。
(2)激光焊接增长良好,未来熔深将继续提高。
根据《中国激光产业发展报告》,2021年我国全部激光设备销售收入将达到66.5亿元,比去年增长29.88%,占我国激光设备总销售额的8.1%。该报告不包括汽车行业使用的激光焊接机器人的统计数据。我们估计激光焊接家庭的实际规模略高于这个值,估计在100亿左右。
我们预计,未来我国激光焊接机的产量将继续快速增长,主要有以下几个因素:
首先,激光焊接作为一种新型焊接工艺,在我国的渗透率还很低,还有很多工作要做。据中国电器工业协会(电焊机行业)统计,到2020年,我国各类电焊机产量将达到1109万台。到2020年,我国激光焊接设备市场规模将达到51.2亿元,其中我国激光焊接设备龙头厂商联盈激光年销售额将达8.7亿元。据联盈激光透露,到2020年,联盈激光将生产激光器和焊接机共计701台;联盈激光激光焊接设备的市场份额相信与生产份额大致相当。市场份额(销售额)。基于此,相信2020年我国弧焊机中激光焊接设备的熔深率仍将低于1%。长期来看,随着技术的进步和价格的上涨,激光焊接的熔深将不断提高。关键部件将下降。
其次,激光焊接在精度和效率方面较传统焊接工艺具有显着优势。焊接是连接材料最常用的方法之一。根据加工原理的不同,焊接分为熔焊、压焊和钎焊:
熔焊:基体表面部分熔化形成熔池,冷却结晶后形成焊缝。用于熔化基材的热源包括乙炔、电弧、激光、电子束等燃烧气体;指熔焊和焊接:当焊缝和焊缝同时被加热到低于焊缝熔点到焊体熔点时,固体中的一个孔被液体焊缝填充。加入金属;根据焊缝的熔点,焊接分为钎焊(焊接温度低于450℃)、钎焊(焊接温度高于450℃);熔焊所用的热源也可用于焊接。此外,高温热风和高频电磁感应可作为焊接的热源。压焊:对焊缝施加压力,使接合面与一些塑性变形紧密接触,完成焊接过程,主要有电阻焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊等。
激光主要用于熔焊,有时也可以作为热源进行焊接,几乎从不用于压焊。与传统焊接工艺相比,激光焊接具有以下特点和优势:
材料用途更广泛:激光焊接不仅适用于焊接碳钢,也适用于焊接铝、铜等有色金属,尤其是铝板等精密材料;基于微纳激光、超快激光等新技术,激光焊接也可应用于有机玻璃焊接,占比高:激光焊接比功率更高,可达到10道以上焊缝,大功率激光对较厚板的焊接强度比焊接强具有更大的阻力;热变形少:更高的功率密度也使得激光焊接更窄,区域更不易发热,而且由于激光焊接是非接触工艺,焊接过程中的热变形更小;最佳焊接质量 高:有足够的气体保护,激光焊接质量更好,接头强度远高于弧焊和强度;更容易实现自动化:激光焊接是一种非接触式处理,更容易在自动化中实现。
例如,在汽车行业,许多车型都以激光焊接为强项。 B. 大众、奥迪、奔驰等大众使用激光焊接上身的白色。由于激光焊接近乎完美的外观和良好的密封性能,在焊接中不再需要使用密封胶带,焊缝的强度和潮湿环境下的耐用性相当可观。
在电池制造中,激光焊接以其高效、高质量的优势迅速取代了其他焊接方式,成为电池生产线的标准设备。在大容量电池的生产中,目前主要通过激光焊接进行连接:
中间工序:分段焊接(含焊接)、接线端子点焊、电芯外壳焊接、外壳顶盖密封、注液孔密封等;最后一种方法:连接电池模块,将连接器焊接到模块上,将防爆阀焊接到模块背面的盖子上等。
第三,激光焊接的经济性能正在逐步提高。在成本方面,一次性使用激光焊接设备的初始成本较高是限制激光焊接熔深率提高的主要原因。 Welding Machine杂志此前报道了北京奔驰C级汽车工厂激光焊接和电阻焊接的成本比较。该系统配备205台电阻焊机和2台激光焊机。相比:
激光焊接的焊接效率比电阻焊好得多:激光焊接的焊接速度可以达到5m/min,电阻焊接的焊接速度可以达到0.5m/min。理想情况下,一台激光焊接机器人相当于10台电阻焊机器人的效率;
耗材和电阻焊的成本远高于激光焊——电阻焊需要伺服电机、棒材、棒材、工具等耗材。耗材均价80元/件。 10,000个电阻焊点,而激光焊接使用的耗材很少,主要是保护玻璃。白色生产中的框架通常需要 1,000 到 5,000 个焊缝。假设该工厂每年生产 60,000 辆 BIW 并且每辆车有 3,000 个焊缝,那么 BIW 工厂每年生产 1.8 亿个焊缝。如果这些焊接接头采用电阻焊制作,相应的耗材平均成本为144万元,每台电阻焊机器人约7024元/(建年)。
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