1.1 ריתוך בלייזר תופס את אמצע התעשייה, עם סיכויי צמיחה טובים יותר מאשר חיתוך וסימון
ציוד ריתוך לייזרממוקם באמצע שרשרת התעשייה. הזרם העליון של שרשרת תעשיית הלייזר כולל חומרים אופטיים, רכיבים ומכשירים אופטיים, חלקים מכניים וכו'. הזרם האמצעי מורכב מלייזרים וציוד לייזר. לייזרים הם המרכיבים המרכזיים של ציוד לייזר, וציוד עיבוד לייזר כולל בעיקר ציוד חיתוך לייזר, ריתוך לייזר וסימון לייזר. תחומי ההמשך כוללים בעיקר סוללות ליתיום, מוליכים למחצה, פוטו-וולטאית, מוצרי אלקטרוניקה צרכנית וכו'.
לשוק הלייזרים פוטנציאל עצום, כאשר לייזרי סיבים שולטים ביישומים, בעוד לייזרים במצב מוצק מתאימים לעיבוד מיקרו-עדין. על פי נתוני Laser Focus World, גודל שוק הלייזרים העולמי גדל מ-13.07 מיליארד דולר בשנת 2017 ל-16.01 מיליארד דולר בשנת 2020, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 13.37%. לשם השוואה, שוק הלייזרים של סין גדל מ-6.95 מיליארד דולר בשנת 2017 ל-10.91 מיליארד דולר בשנת 2020, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 16.22%. בין השנים 2017 ל-2020, חלקה של סין בשוק הלייזרים העולמי עלה מ-53.2% ל-68.1%. בשנת 2020, לייזרים תעשייתיים היוו 32.2% משוק הלייזרים העולמי, מה שהופך את המגזר התעשייתי ליישום ההמשך העיקרי. הלייזרים, המסווגים לפי מדיום הגברה, כוללים בעיקר לייזרי סיבים, לייזרי מצב מוצק (לא כולל לייזרי סיבים), לייזרי נוזלים ולייזרי גז. בשנת 2020, לייזרי סיבים ולייזרי מצב מוצק היוו 52.7% ו-16.7% מה-יישומי לייזר תעשייתיים, בהתאמה, כאשר לייזרי סיבים שולטים בשימוש תעשייתי. בהשוואה ללייזרי סיבים, ללייזרי מצב מוצק יש יתרונות כגון הספק שיא גבוה ואזורים קטנים המושפעים מחום, מה שהופך אותם למתאימים לעיבוד מיקרו-עדין.
ללייזרי YAG וללייזרי סיבים יש יתרונות משלהם. לייזרי YAG הם לייזרים במצב מוצק עם מטריצת גביש YAG. יתרונותיהם כוללים: ① יכולת לריתוך רב-נקודתי בו זמנית או בזמן שיתוף; ② הספק שיא גבוה, מתאים לריתוך נקודתי; ③ עלות נמוכה, המציעה יתרון עלות וכו'. בהשוואה ללייזרי סיבים, ללייזרי YAG יש פערים מסוימים באיכות הקרן וביעילות ההמרה הפוטואלקטרית. עם זאת, בשל הספק השיא הנמוך של לייזרי סיבים, אין להם יתרונות משמעותיים על פני לייזרי YAG בריתוך. בהתאם לתרחישי יישום ספציפיים, ניתן להשתמש הן בלייזרי YAG והן בלייזרי סיבים בריתוך סוללות חשמל.
חיתוך, ריתוך וסימון הם היישומים העיקריים במורד הזרם של לייזרים תעשייתיים. בשנת 2020, חיתוך, ריתוך וסימון היוו 40.62%, 13.52% ו-12.6% משוק יישומי הלייזר, בהתאמה. לאחר שחווה צמיחה מהירה בין השנים 2014 ל-2017, ציוד חיתוך לייזר מתמודד כעת עם תחרות מחירים עזה עקב מתחרים גוברים. סימון הוא יישום לייזר בוגר עם שוק יציב יחסית. נהנים מעליית...ריתוך לייזר ידניוהשגשוג הגבוה של סוללות חשמל במורד הזרם, צפוי כי יישום הריתוך ישמור על צמיחה גבוהה בשנים הקרובות.
בהשוואה לחיתוך וסימון, לריתוך בלייזר יש דרישות טכניות גבוהות יותר. לריתוך בלייזר היסטוריית פיתוח קצרה יותר מאשר לחיתוך וסימון בלייזר, וגם הקושי בתהליך שלו גדול יותר. חיתוך וסימון בלייזר משתמשים בלייזרים כדי להרוס את פני השטח או את המבנה הכללי של חומרים, בעוד שריתוך בלייזר משתמש בלייזרים כדי להמיס ולבנות מחדש מבני חומרים. שחזור חומרים, בהשוואה להרס מבני פשוט, דורש סטנדרטים גבוהים יותר עבור לייזרים וטכניקות עיבוד.
בהשוואה לריתוך מסורתי, לריתוך בלייזר יתרונות משמעותיים. בהשוואה לריתוך התנגדות מסורתי, ריתוך קשת וריתוך אלומת אלקטרונים, ריתוך בלייזר מציע יתרונות כגון מהירות גבוהה, עיוות קטן, דרישות סביבתיות נמוכות, צפיפות הספק גבוהה, חסינות לשדות מגנטיים, תחולה לחומרים שאינם מוליכים, חוסר צורך בסביבת ואקום וחוסר יצירת קרני רנטגן במהלך הריתוך. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור מדויק מתקדם, במיוחד בתעשיות כלי רכב אנרגיה חדשים וסוללות חשמל. סוללות חשמל כרוכות בנקודות ריתוך רבות עם דרישות קושי ודיוק גבוהות. היתרונות הייחודיים של ריתוך בלייזר יכולים לשפר משמעותית את בטיחות הסוללה, אמינותה ועקביותה, להפחית עלויות ולהאריך את חיי השירות.
שוק ציוד ריתוך הלייזר צומח במהירות. בין השנים 2016 ל-2020, שוק ציוד הלייזר בסין צמח מ-38.2 מיליארד יואן ל-69.2 מיליארד יואן, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע (CAGR) של 15.79%. לשם השוואה, שוק ציוד ריתוך הלייזר בסין גדל מ-4.17 מיליארד יואן ל-11.05 מיליארד יואן, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 27.59%, ובכך עקפה את הצמיחה הכוללת של ציוד הלייזר.
II. מאפייני מכונות ריתוך לייזר
- דיוק גבוה: לקרן הלייזר יש נקודה קטנה במיוחד, מה שמאפשרריתוך בדיוק גבוהזה אידיאלי עבור מוצרים הדורשים דיוק ריתוך גבוה, כגון רכיבים אלקטרוניים ומכשירים רפואיים.
- מהירות גבוהה: ריתוך בלייזר מהיר, ומשפר משמעותית את יעילות הייצור. בהשוואה לשיטות ריתוך מסורתיות, ניתן לבצע מספר רב של משימות ריתוך בזמן קצר.
- אזור קטן המושפע מחום: ריתוך בלייזר ממזער נזקי חום לחומרים הודות לאזור הקטן המושפע מחום. משמעות הדבר היא פחות שינוי בתכונות החומר לאחר הריתוך, תוך שמירה על ביצועים מכניים טובים ואיכות מראה.
- יכולת הסתגלות חזקה: מכונות ריתוך בלייזר יכולות לרתך חומרים שונים, כולל מתכות, פלסטיק וקרמיקה. לריתוך חומרים שונים, יש צורך להתאים רק את פרמטרי הלייזר.
- אוטומציה גבוהה: ניתן לשלב מכונות ריתוך לייזר עם ציוד אוטומטי כדי להשיג ייצור אוטומטי, מה שלא רק משפר את היעילות אלא גם מפחית את עלויות העבודה והעוצמה.
3.1 תחומי יישום של ריתוך לייזר
טכנולוגיית ריתוך בלייזר נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות רבות בשל דיוקה, מהירותה וגמישותה הגבוהה. להלן תחומי היישום העיקריים שלה:
- תעשיית הרכב: ריתוך בלייזר נמצא בשימוש נרחב בייצור רכב, במיוחד בבניית מרכב. נתונים סטטיסטיים מראים כי למעלה מ-80% מיצרני הרכב העולמיים משתמשים בריתוך בלייזר לריתוך מבנה מרכב כדי לשפר את הקשיחות והמשקל. הוא משמש גם בייצור רכיבי מנוע, מערכות פליטה ומערכות כריות אוויר.
- תעופה וחלל: בתחום התעופה והחלל, ריתוך בלייזר מוערך בזכות יכולתו לספק חיבורים בעלי חוזק גבוה. הוא משמש בייצור גופי מטוסים, מבני כנפיים ורכיבי חלליות כדי להבטיח שלמות מבנית ומשקל קל. דיווחים מצביעים על כך שריתוך בלייזר יכול להפחית את משקל המטוס ב-20% תוך חיסכון בעלויות.
- מכשור רפואי: ריתוך בלייזר ממלא תפקיד מפתח בייצור מכשור רפואי, במיוחד עבור חלקים מדויקים העשויים מפלדת אל-חלד וסגסוגות טיטניום. הוא מאפשר ריתוך מדויק וללא זיהום, ועומד בדרישות ניקיון ודיוק מחמירות עבור מכשור רפואי.
- תעשיית האלקטרוניקה: באלקטרוניקה, ריתוך בלייזר משמש בעיקר לאריזת מעגלים משולבים, התקני מוליכים למחצה והתקנים אופטואלקטרוניים. אזור הפגיעה בחום הקטן שלו מפחית נזק תרמי לרכיבים אלקטרוניים רגישים, מה שהופך אותו לשימוש נרחב בהרכבות אלקטרוניות בצפיפות גבוהה.
- מכשירים מדויקים: בייצור מכשירים מדויקים, ריתוך בלייזר משמש בשעונים, תכשיטים ומוצרי יוקרה אחרים בשל יכולתו להשיג דיוק גבוה,ריתוך באיכות גבוההזה מבטיח את המראה המעודן ואת היציבות ארוכת הטווח של מוצרים אלה.
זמן פרסום: 12 בנובמבר 2025
