Soldadura làser: una tecnologia de fabricació bàsica en la nova indústria energètica

1.1 La soldadura làser ocupa la part mitjana de la indústria, amb millors perspectives de creixement que el tall i el marcatge

https://www.mavenlazer.com/

Equips de soldadura làseres troba a la part mitjana de la cadena industrial. La part superior de la cadena de la indústria làser inclou materials òptics, components i dispositius òptics, peces mecàniques, etc. La part mitjana consisteix en làsers i equips làser. Els làsers són els components principals dels equips làser, i els equips de processament làser inclouen principalment equips de tall per làser, soldadura per làser i marcatge per làser. Els camps posteriors inclouen principalment bateries de liti, semiconductors, fotovoltaica, electrònica de consum, etc.
El mercat del làser té un enorme potencial, amb els làsers de fibra dominant les aplicacions, mentre que els làsers d'estat sòlid són adequats per al micromecanitzat fi. Segons les estadístiques de Laser Focus World, la mida del mercat mundial del làser va augmentar de 13.070 milions de dòlars el 2017 a 16.010 milions de dòlars el 2020, amb una CAGR del 13,37%. En comparació, el mercat del làser de la Xina va créixer de 6.950 milions de dòlars el 2017 a 10.910 milions de dòlars el 2020, amb una CAGR del 16,22%. Del 2017 al 2020, la quota de la Xina al mercat mundial del làser va augmentar del 53,2% al 68,1%. El 2020, els làsers industrials van representar el 32,2% del mercat mundial del làser, convertint el sector industrial en la principal aplicació posterior. Classificats per medi de guany, els làsers inclouen principalment làsers de fibra, làsers d'estat sòlid (excloent-hi els làsers de fibra), làsers líquids i làsers de gas. El 2020, els làsers de fibra i els làsers d'estat sòlid van representar el 52,7% i el 16,7% deaplicacions industrials del làser, respectivament, amb làsers de fibra dominant l'ús industrial. En comparació amb els làsers de fibra, els làsers d'estat sòlid tenen avantatges com ara una alta potència màxima i petites zones afectades per la calor, cosa que els fa adequats per al micromecanitzat fi.
Els làsers YAG i els làsers de fibra tenen els seus punts forts. Els làsers YAG són làsers d'estat sòlid amb una matriu cristal·lina YAG. Els seus avantatges inclouen: ① capacitat per a soldadura multipunt simultània o en temps compartit; ② alta potència màxima, adequada per a la soldadura per punts; ③ baix cost, que ofereix un avantatge de costos, etc. En comparació amb els làsers de fibra, els làsers YAG tenen certes mancances en la qualitat del feix i l'eficiència de conversió fotoelèctrica. Tanmateix, a causa de la baixa potència màxima dels làsers de fibra, no tenen avantatges significatius respecte als làsers YAG en la soldadura. Depenent dels escenaris d'aplicació específics, tant els làsers YAG com els de fibra es poden utilitzar en la soldadura amb bateria.
El tall, la soldadura i el marcatge són les principals aplicacions posteriors dels làsers industrials. El 2020, el tall, la soldadura i el marcatge van representar el 40,62%, el 13,52% i el 12,6% del mercat d'aplicacions làser, respectivament. Després d'experimentar un ràpid creixement del 2014 al 2017, els equips de tall làser ara s'enfronten a una intensa competència de preus a causa de l'augment de la competència. El marcatge és una aplicació làser madura amb un mercat relativament estable. Beneficiant-se de l'augment desoldadura làser manuali l'alta prosperitat de les bateries de potència posteriors, s'espera que l'aplicació de soldadura mantingui un alt creixement en els propers anys.
En comparació amb el tall i el marcatge, la soldadura làser té uns requisits tècnics més elevats. La soldadura làser té una història de desenvolupament més curta que el tall i el marcatge làser, i la seva dificultat de procés també és més gran. El tall i el marcatge làser utilitzen làsers per destruir la superfície o l'estructura general dels materials, mentre que la soldadura làser utilitza làsers per fondre i reconstruir estructures de materials. La reconstrucció de materials, en comparació amb la simple destrucció estructural, requereix estàndards més elevats per als làsers i les tècniques de processament.
En comparació amb la soldadura tradicional, la soldadura làser té avantatges significatius. En comparació amb la soldadura per resistència tradicional, la soldadura per arc i la soldadura per feix d'electrons, la soldadura làser ofereix avantatges com ara alta velocitat, petita deformació, baixos requisits ambientals, alta densitat de potència, immunitat als camps magnètics, aplicabilitat a materials no conductors, sense necessitat d'un entorn de buit i sense generació de raigs X durant la soldadura. S'utilitza àmpliament en la fabricació de precisió d'alta gamma, especialment en vehicles de nova energia i indústries de bateries de potència. Les bateries de potència impliquen nombrosos punts de soldadura amb requisits d'alta dificultat i precisió. Els avantatges únics de la soldadura làser poden millorar significativament la seguretat, la fiabilitat i la consistència de la bateria, reduir els costos i allargar la vida útil.
El mercat d'equips de soldadura làser està creixent ràpidament. Del 2016 al 2020, el mercat d'equips làser de la Xina va créixer de 38.200 milions de iuans a 69.200 milions de iuans, amb una CAGR del 15,79%. En comparació, el mercat d'equips de soldadura làser de la Xina va augmentar de 4.170 milions de iuans a 11.050 milions de iuans, amb una CAGR del 27,59%, superant el creixement global dels equips làser.

II. Característiques de les màquines de soldadura làser

  • Alta precisió: el feix làser té un punt extremadament petit, cosa que permetsoldadura d'alta precisióÉs ideal per a productes que requereixen una alta precisió de soldadura, com ara components electrònics i dispositius mèdics.
  • Alta velocitat: la soldadura làser és ràpida, cosa que millora significativament l'eficiència de la producció. En comparació amb els mètodes de soldadura tradicionals, pot completar un gran nombre de tasques de soldadura en poc temps.
  • Zona petita afectada per la calor: la soldadura làser minimitza els danys tèrmics als materials a causa de la seva petita zona afectada per la calor. Això significa menys canvis en les propietats del material després de la soldadura, mantenint un bon rendiment mecànic i una bona qualitat d'aspecte.
  • Gran adaptabilitat: les màquines de soldadura làser poden soldar diversos materials, com ara metalls, plàstics i ceràmica. Per soldar diferents materials, només cal ajustar els paràmetres del làser.
  • Alta automatització: les màquines de soldadura làser es poden integrar amb equips automatitzats per aconseguir una producció automatitzada, cosa que no només millora l'eficiència, sinó que també redueix els costos i la intensitat de la mà d'obra.

3.1 Camps d'aplicació de la soldadura làser

La tecnologia de soldadura làser s'utilitza àmpliament en múltiples indústries a causa de la seva alta precisió, velocitat i flexibilitat. Aquests són els seus principals camps d'aplicació:
  • Indústria de l'automòbil: La soldadura làser s'utilitza àmpliament en la fabricació d'automòbils, especialment en la construcció de carrosseries. Les estadístiques mostren que més del 80% dels fabricants d'automòbils mundials utilitzen la soldadura làser per a la soldadura de l'estructura de la carrosseria per millorar la rigidesa i el lleugeresa. També s'utilitza en la producció de components del motor, sistemes d'escapament i sistemes d'airbag.
  • Aeroespacial: En l'àmbit aeroespacial, la soldadura làser es valora per la seva capacitat de proporcionar connexions d'alta resistència. S'utilitza en la fabricació de fuselatges d'avions, estructures d'ales i components de naus espacials per garantir la integritat estructural i el pes lleuger. Els informes indiquen que la soldadura làser pot reduir el pes dels avions en un 20% alhora que estalvia costos.
  • Dispositius mèdics: La soldadura làser juga un paper clau en la fabricació de dispositius mèdics, especialment per a peces de precisió fetes d'acer inoxidable i aliatges de titani. Permet una soldadura d'alta precisió i sense contaminació, complint els estrictes requisits de neteja i precisió dels dispositius mèdics.
  • Indústria electrònica: En electrònica, la soldadura làser s'utilitza principalment per a l'embalatge de circuits integrats, dispositius semiconductors i dispositius optoelectrònics. La seva petita zona afectada per la calor redueix el dany tèrmic als components electrònics sensibles, cosa que la fa àmpliament utilitzada en muntatges electrònics d'alta densitat.
  • Instruments de precisió: En la fabricació d'instruments de precisió, la soldadura làser s'utilitza en rellotges, joies i altres articles de luxe a causa de la seva capacitat per aconseguir una alta precisió,soldadura d'alta qualitatAssegura l'aspecte exquisit i l'estabilitat a llarg termini d'aquests productes.

Data de publicació: 12 de novembre de 2025