1.1 Kimpalan Laser Menduduki Pertengahan Industri, dengan Prospek Pertumbuhan yang Lebih Baik daripada Pemotongan dan Penandaan
Peralatan kimpalan laserterletak di pertengahan rantaian perindustrian. Huluan rantaian industri laser merangkumi bahan optik, komponen dan peranti optik, bahagian mekanikal, dan sebagainya. Pertengahan rantaian terdiri daripada laser dan peralatan laser. Laser adalah komponen teras peralatan laser, dan peralatan pemprosesan laser terutamanya merangkumi pemotongan laser, kimpalan laser, dan peralatan penandaan laser. Bidang hiliran terutamanya merangkumi bateri litium, semikonduktor, fotovoltaik, elektronik pengguna, dan sebagainya.
Pasaran laser mempunyai potensi yang besar, dengan laser gentian mendominasi aplikasi, manakala laser keadaan pepejal sesuai untuk pemesinan mikro yang halus. Menurut statistik Laser Focus World, saiz pasaran laser global meningkat daripada $13.07 bilion pada tahun 2017 kepada $16.01 bilion pada tahun 2020, dengan CAGR sebanyak 13.37%. Sebagai perbandingan, pasaran laser China meningkat daripada $6.95 bilion pada tahun 2017 kepada $10.91 bilion pada tahun 2020, dengan CAGR sebanyak 16.22%. Dari tahun 2017 hingga 2020, bahagian China dalam pasaran laser global meningkat daripada 53.2% kepada 68.1%. Pada tahun 2020, laser perindustrian menyumbang 32.2% daripada pasaran laser global, menjadikan sektor perindustrian sebagai aplikasi hiliran utama. Dikelaskan mengikut medium gandaan, laser terutamanya merangkumi laser gentian, laser keadaan pepejal (tidak termasuk laser gentian), laser cecair dan laser gas. Pada tahun 2020, laser gentian dan laser keadaan pepejal menyumbang 52.7% dan 16.7% daripadaaplikasi laser perindustrian, masing-masing, dengan laser gentian mendominasi penggunaan industri. Berbanding dengan laser gentian, laser keadaan pepejal mempunyai kelebihan seperti kuasa puncak yang tinggi dan zon kecil yang terjejas haba, menjadikannya sesuai untuk pemesinan mikro yang halus.
Laser YAG dan laser gentian masing-masing mempunyai kekuatan masing-masing. Laser YAG ialah laser keadaan pepejal dengan matriks kristal YAG. Kelebihannya termasuk: ① keupayaan untuk kimpalan berbilang titik serentak atau perkongsian masa; ② kuasa puncak tinggi, sesuai untuk kimpalan titik; ③ kos rendah, menawarkan kelebihan kos, dsb. Berbanding dengan laser gentian, laser YAG mempunyai jurang tertentu dalam kualiti pancaran dan kecekapan penukaran fotoelektrik. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kuasa puncak laser gentian yang rendah, ia tidak mempunyai kelebihan yang ketara berbanding laser YAG dalam kimpalan. Bergantung pada senario aplikasi tertentu, kedua-dua laser YAG dan gentian boleh digunakan dalam kimpalan bateri kuasa.
Pemotongan, kimpalan dan penandaan merupakan aplikasi hiliran utama laser perindustrian. Pada tahun 2020, pemotongan, kimpalan dan penandaan masing-masing menyumbang 40.62%, 13.52% dan 12.6% daripada pasaran aplikasi laser. Selepas mengalami pertumbuhan pesat dari tahun 2014 hingga 2017, peralatan pemotongan laser kini menghadapi persaingan harga yang sengit disebabkan oleh peningkatan pesaing. Penandaan merupakan aplikasi laser yang matang dengan pasaran yang agak stabil. Mendapat manfaat daripada kebangkitankimpalan laser genggamdan kemakmuran bateri kuasa hiliran yang tinggi, aplikasi kimpalan dijangka mengekalkan pertumbuhan yang tinggi dalam beberapa tahun akan datang.
Berbanding dengan pemotongan dan penandaan, kimpalan laser mempunyai keperluan teknikal yang lebih tinggi. Kimpalan laser mempunyai sejarah pembangunan yang lebih pendek daripada pemotongan dan penandaan laser, dan kesukaran prosesnya juga lebih besar. Pemotongan dan penandaan laser menggunakan laser untuk memusnahkan permukaan atau struktur keseluruhan bahan, manakala kimpalan laser menggunakan laser untuk mencairkan dan membina semula struktur bahan. Pembinaan semula bahan, berbanding pemusnahan struktur mudah, memerlukan piawaian yang lebih tinggi untuk laser dan teknik pemprosesan.
Berbanding dengan kimpalan tradisional, kimpalan laser mempunyai kelebihan yang ketara. Berbanding dengan kimpalan rintangan tradisional, kimpalan arka dan kimpalan pancaran elektron, kimpalan laser menawarkan kelebihan seperti kelajuan tinggi, ubah bentuk kecil, keperluan persekitaran yang rendah, ketumpatan kuasa yang tinggi, imuniti terhadap medan magnet, kebolehgunaan pada bahan bukan konduktif, tidak memerlukan persekitaran vakum dan tiada penjanaan sinar-X semasa kimpalan. Ia digunakan secara meluas dalam pembuatan ketepatan tinggi, terutamanya dalam kenderaan tenaga baharu dan industri bateri kuasa. Bateri kuasa melibatkan pelbagai titik kimpalan dengan keperluan kesukaran dan ketepatan yang tinggi. Kelebihan unik kimpalan laser boleh meningkatkan keselamatan bateri, kebolehpercayaan dan konsistensi dengan ketara, mengurangkan kos dan memanjangkan hayat perkhidmatan.
Pasaran peralatan kimpalan laser berkembang pesat. Dari tahun 2016 hingga 2020, pasaran peralatan laser China meningkat daripada 38.2 bilion yuan kepada 69.2 bilion yuan, dengan CAGR sebanyak 15.79%. Sebagai perbandingan, pasaran peralatan kimpalan laser China berkembang daripada 4.17 bilion yuan kepada 11.05 bilion yuan, dengan CAGR sebanyak 27.59%, mengatasi pertumbuhan keseluruhan peralatan laser.
II. Ciri-ciri Mesin Kimpalan Laser
- Ketepatan Tinggi: Pancaran laser mempunyai titik yang sangat kecil, membolehkankimpalan ketepatan tinggiIa sesuai untuk produk yang memerlukan ketepatan kimpalan yang tinggi, seperti komponen elektronik dan peranti perubatan.
- Kelajuan Tinggi: Kimpalan laser pantas, meningkatkan kecekapan pengeluaran dengan ketara. Berbanding dengan kaedah kimpalan tradisional, ia dapat menyelesaikan sejumlah besar tugas kimpalan dalam masa yang singkat.
- Zon Kecil yang Terkena Haba: Kimpalan laser meminimumkan kerosakan haba pada bahan disebabkan oleh zon kecil yang terkena haba. Ini bermakna kurang perubahan dalam sifat bahan selepas kimpalan, mengekalkan prestasi mekanikal dan kualiti penampilan yang baik.
- Kebolehsuaian yang Kuat: Mesin kimpalan laser boleh mengimpal pelbagai bahan, termasuk logam, plastik dan seramik. Untuk mengimpal bahan yang berbeza, hanya parameter laser yang perlu dilaraskan.
- Automasi Tinggi: Mesin kimpalan laser boleh disepadukan dengan peralatan automatik untuk mencapai pengeluaran automatik, yang bukan sahaja meningkatkan kecekapan tetapi juga mengurangkan kos dan intensiti buruh.
3.1 Bidang Aplikasi Kimpalan Laser
Teknologi kimpalan laser digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana ketepatan, kelajuan dan fleksibilitinya yang tinggi. Berikut adalah bidang aplikasi utamanya:
- Industri Automotif: Kimpalan laser digunakan secara meluas dalam pembuatan automotif, terutamanya dalam pembinaan badan kereta. Statistik menunjukkan bahawa lebih 80% pengeluar kereta global menggunakan kimpalan laser untuk kimpalan struktur badan kereta bagi meningkatkan ketegaran dan ringan. Ia juga digunakan dalam pengeluaran komponen enjin, sistem ekzos dan sistem beg udara.
- Aeroangkasa: Dalam aeroangkasa, kimpalan laser dihargai kerana keupayaannya untuk menyediakan sambungan berkekuatan tinggi. Ia digunakan dalam pembuatan fiuslaj pesawat, struktur sayap dan komponen kapal angkasa untuk memastikan integriti struktur dan ringan. Laporan menunjukkan bahawa kimpalan laser boleh mengurangkan berat pesawat sebanyak 20% sambil menjimatkan kos.
- Peranti Perubatan: Kimpalan laser memainkan peranan penting dalam pembuatan peranti perubatan, terutamanya untuk bahagian jitu yang diperbuat daripada keluli tahan karat dan aloi titanium. Ia membolehkan kimpalan jitu tinggi dan bebas pencemaran, memenuhi keperluan kebersihan dan ketepatan yang ketat untuk peranti perubatan.
- Industri Elektronik: Dalam elektronik, kimpalan laser digunakan terutamanya untuk pembungkusan litar bersepadu, peranti semikonduktor dan peranti optoelektronik. Zon kecilnya yang terjejas haba mengurangkan kerosakan haba pada komponen elektronik sensitif, menjadikannya digunakan secara meluas dalam pemasangan elektronik berketumpatan tinggi.
- Instrumen Kejituan: Dalam pembuatan instrumen kejituan, kimpalan laser digunakan dalam jam tangan, barang kemas dan barangan mewah lain kerana keupayaannya untuk mencapai ketepatan tinggi,kimpalan berkualiti tinggiIa memastikan penampilan yang indah dan kestabilan jangka panjang produk-produk ini.
Masa siaran: 12 Nov-2025
