Lasersvetsning: En central tillverkningsteknik inom den nya energiindustrin

1.1 Lasersvetsning upptar mitten av branschen, med bättre tillväxtmöjligheter än skärning och märkning

https://www.mavenlazer.com/

Lasersvetsutrustningär beläget i mitten av industrikedjan. Uppströms i laserindustrikedjan omfattar optiska material, optiska komponenter och anordningar, mekaniska delar etc. Mellanströmmen består av lasrar och laserutrustning. Lasrar är kärnkomponenterna i laserutrustning, och laserbearbetningsutrustning omfattar huvudsakligen laserskärning, lasersvetsning och lasermärkningsutrustning. Nedströms områdena omfattar huvudsakligen litiumbatterier, halvledare, solceller, konsumentelektronik etc.
Lasermarknaden har enorm potential, där fiberlasrar dominerar tillämpningarna, medan fasta tillståndslasrar är lämpliga för fin mikrobearbetning. Enligt statistik från Laser Focus World ökade den globala lasermarknaden från 13,07 miljarder dollar år 2017 till 16,01 miljarder dollar år 2020, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 13,37 %. Som jämförelse växte Kinas lasermarknad från 6,95 miljarder dollar år 2017 till 10,91 miljarder dollar år 2020, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 16,22 %. Från 2017 till 2020 ökade Kinas andel av den globala lasermarknaden från 53,2 % till 68,1 %. År 2020 stod industriella lasrar för 32,2 % av den globala lasermarknaden, vilket gjorde industrisektorn till den primära nedströmsapplikationen. Klassificerade efter förstärkningsmedium omfattar lasrar huvudsakligen fiberlasrar, fasta tillståndslasrar (exklusive fiberlasrar), vätskelasrar och gaslasrar. År 2020 stod fiberlasrar och fastfaslasrar för 52,7 % respektive 16,7 % avindustriella laserapplikationerrespektive, där fiberlasrar dominerar industriell användning. Jämfört med fiberlasrar har fastfaslasrar fördelar som hög toppeffekt och små värmepåverkade zoner, vilket gör dem lämpliga för fin mikrobearbetning.
YAG-lasrar och fiberlasrar har alla sina styrkor. YAG-lasrar är fastämneslasrar med en YAG-kristallmatris. Deras fördelar inkluderar: ① möjlighet till samtidig eller tidsdelad flerpunktssvetsning; ② hög toppeffekt, lämplig för punktsvetsning; ③ låg kostnad, vilket ger en kostnadsfördel, etc. Jämfört med fiberlasrar har YAG-lasrar vissa skillnader i strålkvalitet och fotoelektrisk omvandlingseffektivitet. På grund av fiberlasrarnas låga toppeffekt har de dock inte betydande fördelar jämfört med YAG-lasrar vid svetsning. Beroende på specifika tillämpningsscenarier kan både YAG- och fiberlasrar användas vid batterisvetsning.
Skärning, svetsning och märkning är de huvudsakliga tillämpningarna nedströms för industriella lasrar. År 2020 stod skärning, svetsning och märkning för 40,62 %, 13,52 % respektive 12,6 % av marknaden för laserapplikationer. Efter att ha upplevt en snabb tillväxt från 2014 till 2017 står laserskärutrustning nu inför intensiv priskonkurrens på grund av ökande konkurrens. Märkning är en mogen laserapplikation med en relativt stabil marknad. Dra nytta av ökningen avhandhållen lasersvetsningoch det höga välståndet för nedströms kraftbatterier förväntas svetsapplikationen bibehålla en hög tillväxt under de närmaste åren.
Jämfört med skärning och märkning har lasersvetsning högre tekniska krav. Lasersvetsning har en kortare utvecklingshistoria än laserskärning och -märkning, och dess processsvårigheter är också större. Laserskärning och -märkning använder lasrar för att förstöra ytan eller den övergripande strukturen hos material, medan lasersvetsning använder lasrar för att smälta och rekonstruera materialstrukturer. Materialrekonstruktion, jämfört med enkel strukturell förstörelse, kräver högre standarder för lasrar och bearbetningstekniker.
Jämfört med traditionell svetsning har lasersvetsning betydande fördelar. Jämfört med traditionell motståndssvetsning, bågsvetsning och elektronstrålesvetsning erbjuder lasersvetsning fördelar som hög hastighet, liten deformation, låga miljökrav, hög effekttäthet, immunitet mot magnetfält, tillämpbarhet på icke-ledande material, inget behov av vakuummiljö och ingen röntgengenerering under svetsning. Det används ofta inom avancerad precisionstillverkning, särskilt inom nya energifordon och batteriindustrier. Batterier involverar många svetspunkter med höga svårighets- och precisionskrav. De unika fördelarna med lasersvetsning kan avsevärt förbättra batteriets säkerhet, tillförlitlighet, konsekvens, minska kostnader och förlänga livslängden.
Marknaden för lasersvetsutrustning växer snabbt. Från 2016 till 2020 växte Kinas marknad för laserutrustning från 38,2 miljarder yuan till 69,2 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 15,79 %. I jämförelse ökade Kinas marknad för lasersvetsutrustning från 4,17 miljarder yuan till 11,05 miljarder yuan, med en årlig tillväxttakt (CAGR) på 27,59 %, vilket överträffade den totala tillväxten för laserutrustning.

II. Egenskaper hos lasersvetsmaskiner

  • Hög precision: Laserstrålen har en extremt liten fläck, vilket möjliggörhögprecisionssvetsningDen är idealisk för produkter som kräver hög svetsnoggrannhet, såsom elektroniska komponenter och medicintekniska produkter.
  • Hög hastighet: Lasersvetsning är snabb, vilket förbättrar produktionseffektiviteten avsevärt. Jämfört med traditionella svetsmetoder kan den slutföra ett stort antal svetsuppgifter på kort tid.
  • Liten värmepåverkad zon: Lasersvetsning minimerar värmeskador på material tack vare den lilla värmepåverkade zonen. Detta innebär mindre förändringar i materialegenskaper efter svetsning, vilket bibehåller god mekanisk prestanda och utseende.
  • Stark anpassningsförmåga: Lasersvetsmaskiner kan svetsa olika material, inklusive metaller, plast och keramik. För svetsning av olika material behöver endast laserparametrarna justeras.
  • Hög automatisering: Lasersvetsmaskiner kan integreras med automatiserad utrustning för att uppnå automatiserad produktion, vilket inte bara förbättrar effektiviteten utan också minskar arbetskraftskostnader och intensitet.

3.1 Användningsområden för lasersvetsning

Lasersvetsteknik används flitigt inom flera branscher tack vare dess höga precision, hastighet och flexibilitet. Här är dess huvudsakliga tillämpningsområden:
  • Bilindustrin: Lasersvetsning används flitigt inom fordonstillverkning, särskilt inom karosserikonstruktion. Statistik visar att över 80 % av de globala biltillverkarna använder lasersvetsning för svetsning av karossstrukturer för att förbättra styvhet och lättvikt. Det används också vid tillverkning av motorkomponenter, avgassystem och krockkuddesystem.
  • Flyg- och rymdfart: Inom flyg- och rymdfart värderas lasersvetsning för sin förmåga att tillhandahålla höghållfasta anslutningar. Det används vid tillverkning av flygplanskroppar, vingstrukturer och rymdfarkostkomponenter för att säkerställa strukturell integritet och låg vikt. Rapporter visar att lasersvetsning kan minska flygplansvikten med 20 % samtidigt som det sparar kostnader.
  • Medicintekniska produkter: Lasersvetsning spelar en nyckelroll vid tillverkning av medicintekniska produkter, särskilt för precisionsdelar tillverkade av rostfritt stål och titanlegeringar. Det möjliggör föroreningsfri svetsning med hög precision, vilket uppfyller strikta krav på renlighet och noggrannhet för medicintekniska produkter.
  • Elektronikindustrin: Inom elektronik används lasersvetsning huvudsakligen för att kapsla integrerade kretsar, halvledarkomponenter och optoelektroniska komponenter. Dess lilla värmepåverkade zon minskar termiska skador på känsliga elektroniska komponenter, vilket gör den allmänt använd vid högdensitetsmontering av elektroniska komponenter.
  • Precisionsinstrument: Vid tillverkning av precisionsinstrument används lasersvetsning i klockor, smycken och andra lyxvaror på grund av dess förmåga att uppnå hög precision,högkvalitativ svetsningDet säkerställer produkternas utsökta utseende och långsiktiga stabilitet.

Publiceringstid: 12 november 2025