اندازه بازار جهانی جوش لیزری در سال 2021، 1.96 میلیارد دلار بوده. پیش‌بینی میشه این بازار با نرخ رشد سالانه 4.7 درصد، از 2.03 میلیارد دلار در سال 2022 به 2.79 میلیارد دلار در سال 2029 برسه. آسیا،اقیانوسیه بزرگترین سهم رو در این بازار داشته (35.2 درصد در سال 2021).به دلیل همه‌گیری کرونا، تقاضا برای جوش لیزری کمتر از حد انتظار بوده و این بازار در سال 2020، 2.3 درصد نسبت به سال 2019 کوچک‌تر شده بود.
| ویژگی | جزئیات |
|---|---|
| دوره رشد جوش لیزری | 2018-2029 |
| سال شروع رشد جوش لیزری | 2021 |
| دوره پیش‌بینی رشد جوش لیزری | 2022-2029 |
| دوره تاریخی جوش لیزری | 2018-2020 |
| تقسیم‌بندی بر اساس حالت | حالت هدایت، حالت نفوذ عمیق |
| تقسیم‌بندی بر اساس نوع فناوری | لیزر گازی (CO2)، لیزر حالت جامد، لیزر فیبر، لیزر دیود |
| تقسیم‌بندی بر اساس کاربرد | خودرو، بدنه آلیاژ آلومینیوم، صنعت طلا و جواهر، صنعت پزشکی، الکترونیک، نفت و گاز |
| مناطق مختلف جهان | ایالات متحده، کانادا، اروپا، انگلستان، آلمان، فرانسه، ایتالیا، آسیا و اقیانوسیه، چین، ژاپن، هند، آسیای جنوب شرقی |
معرفی مختصری از جوش لیزری
جوش لیزری روشی برای اتصال قطعات با استفاده از اشعه لیزر به عنوان منبع گرماست. این روش جوشکاری، دقیق، سریع و با کیفیته و امکان خودکارسازی فرآیند رو فراهم میکنه.لیزر، که از طریق تحریک اتم‌ها نور تولید می‌کند، یک پرتو نوری خاص است. این پرتو تک‌رنگ (یک رنگ)، منسجم (موج‌های یکسان) و هم‌راستا (در یک جهت) است. به دلیل این ویژگی‌ها، لیزرها برای کارهایی که دقت بالایی نیاز دارند بسیار مناسب هستند.(0تا 100 دستگاه جوش لیزری)
لیزرها سه بخش اصلی دارند:
- منبع انرژی (پمپ): این بخش انرژی را به بخش بعدی (محیط بهره) منتقل می‌کند. نوع منبع انرژی بسته به نوع لیزر متفاوت است.
- محیط بهره: این بخش، وقتی انرژی دریافت می‌کند، نور با طول موج خاصی تولید می‌کند. نام لیزر معمولاً از نام این بخش گرفته می‌شود (مثلاً لیزر CO2 و لیزر فایبر).
- تشدیدگر (رزوناتور): این بخش نور تولید شده در محیط بهره را تقویت می‌کند.
جوشکاری با لیزر معمولاً به دو روش انجام می‌شود:
- جوشکاری هدایتی: در این روش، گرما از طریق هدایت به قطعه کار منتقل می‌شود.
- جوشکاری سوراخ کلیدی: در این روش، لیزر با شدت زیاد متمرکز می‌شود و یک سوراخ در فلز مذاب ایجاد می‌کند. این سوراخ باعث جذب بیشتر انرژی لیزر می‌شود. (اطلاعات بیشتر)
جوشکاری هدایتی عمق نفوذ کمتری دارد و شکل جوش شبیه کاسه است. جوشکاری سوراخ کلیدی ناحیه جوش باریک و منطقه متاثر از حرارت کوچکی دارد.
تاثیر کرونا بر رشد صنعت جوش لیزری
شیوع غیرمنتظره کووید-19 هم روی کسب و کارها و هم صنعت تاثیر گذاشت. بیشتر شرکت‌های بزرگ و کسب‌وکارهای کوچک و متوسط، با مشکلات و ضررهای مالی زیادی روبرو شدند.
صنایع جوشکاری، فلزکاری و صنایع پیشرو دیگر در سراسر جهان، با تغییرات پیش‌بینی نشده‌ای مواجه شدند. در طول همه‌گیری، از کارگران خواسته شد تا با شرایط کاری جدید سازگار شوند و در عین حال، بازدهی خود را حفظ کنند. شرکت‌ها هم فرآیندهای تولید خود را تغییر دادند تا با این چالش‌ها مقابله کنند.با این حال، برخی از انواع جوشکاری به دلیل کاربرد بیشتر در بخش پزشکی، در طول همه‌گیری افزایش یافتند. از فناوری لیزر با روشی به نام طیف‌سنجی رامان برای تشخیص کووید-19 استفاده شد. در این روش، ویروس‌ها با تاباندن نور به نمونه‌های دهانی یا کارتریج‌های یکبار مصرف شناسایی می‌شوند. بعد از جمع‌آوری نمونه، یک دستگاه طیف‌سنج، ارتعاشات بین اتمی ایجاد شده را اندازه گیری می‌کند. هر ویروس ارتعاشات خاص خود را دارد که مانند یک اثر انگشت نوری عمل می‌کند و ویروس‌های کرونا را از ویروس‌های آنفولانزا متمایز می‌کند.علاوه بر این، شرکت‌های بزرگ اکنون تصمیمات استراتژیک زیادی می‌گیرند تا پس از کووید-19 سود و سهم بازار خود را افزایش دهند. تصمیمات استراتژیکی مانند خرید و ادغام و نوآوری‌های تکنولوژیکی به شرکت‌ها کمک می‌کند تا سهم از دست رفته خود را جبران کنند و این به رشد بازار جوشکاری لیزری کمک خواهد کرد.
افزایش استفاده از جوش لیزری برای تقویت بازار
توسعه تولید افزودنی می تواند محصولاتی با هندسه های پیچیده ایجاد کند که دستیابی به آنها با تکنیک های تولید سنتی دشوار است. علاوه بر این، از این نوع ساخت می توان برای بهینه سازی استفاده از مواد و کاهش ضایعات استفاده کرد. فرآیندهای تولید سنتی مواد اضافی را حذف می کنند و بعداً برای استفاده مجدد ذوب می شوند و هزینه ها را افزایش می دهند. نیاز به فرآیندهای تولیدی خاص مانند خمش، برش، ریخته گری و جوشکاری را از بین می برد. به عنوان جایگزینی برای سرمایه گذاری در فرآیندهای مختلف تولید برای ایجاد محصول در مراحل مختلف، تولیدکنندگان از روش های تولید افزایشی برای ایجاد کل محصول استفاده می کنند. استفاده از جوش لیزری به طور قابل توجه ای هزینه های سرمایه، هزینه بازیافت مواد قراضه و هزینه های مواد خام را کاهش می دهد. ساخت افزودنی همچنین به تکرارهای سریع طراحی کمک می کند. پیشرفت های بیشتر در فناوری چاپ سه بعدی و پذیرش روزافزون آن منجر به دگرگونی کامل فرآیند تولید خواهد شد.
توانایی خودکارسازی فرآیند جوشکاری
برای ارتقای بازار یکی از مزیت‌های کلیدی، توانایی آن در خودکارسازی فرآیند ساخت است که به افزایش نرخ کلی تولید کمک می‌کند. سیستم‌های لیزری معمولاً گران‌تر از روش‌های سنتی هستند، اما صرفه‌جویی در هزینه حاصل از افزایش تولید و نرخ‌های ضایعات پایین‌تر، هزینه اضافی خرید این سیستم‌های جوشکاری را تقریباً ناچیز می‌سازد. امروزه در زمینه های بسیار متنوعی از میکروجوشکاری با دقت بالا در دستگاه های پزشکی، جوشکاری دستی در مقیاس کوچک در صنعت دندانپزشکی و جواهرات گرفته تا ساخت و تعمیر ابزار و قالب و جوشکاری لیزری تمام اتوماتیک در خودروسازی و صنایع سنگین استفاده می شود.
برخی از مزایای اصلی دستگاه جوش لیزری نسبت به جوشکاری نقطه ای MIG و TIG به شرح زیر است: (مقایسه دستگاه جوش لیزری با جوشکاری MIG)
- استحکام جوش: جوش های لیزری دارای عرض های باریک، نسبت عمق به عرض خوب و استحکام بالا هستند. منطقه متاثر از گرما: منطقه تحت تأثیر گرما محدود است و مواد مجاور به دلیل خنک شدن سریع تقویت نمی شوند.
- فلز: لیزرها از فولاد با استحکام بالا، فولاد کربن جوش داده شده، تیتانیوم، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، مواد غیر مشابه و فلزات گرانبها استفاده می کنند.
- کار دقیق: پرتوهای لیزر کوچک و کاملاً کنترل شده، جوشکاری دقیق قطعات کوچک را امکان پذیر می کند. عوامل فوق الذکر باعث رشد بیشتر بازار جوش لیزری می شود.
کمبود نیروی کار ماهر همراه با هزینه بالای اولیه برای جلوگیری از گسترش بازار
هزینه های نیروی کار گران ترین اجزای جوشکاری هستند. کمبود نیروی کار ماهر به سرعت در حال تبدیل شدن به یک مانع اصلی است و این چالش در کشورهایی مانند ایالات متحده، هند و چین که مراکز نیروی کار ارزان هستند، در حال افزایش است. طبق گزارش انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)، صنعت تولید ایالات متحده تا سال 2020 با کمبود 290000 جوشکار ماهر مواجه بود و این کمبود نیروی کار ماهر منحصر به ایالات متحده نیست. میانگین سنی جوشکاران در استرالیا و بریتانیا اکنون بالای 55 سال است. علاوه بر این، دستگاه جوش یک قطعه تجهیزات پرمصرف است که نیاز به برنامه ریزی دقیق، دانش فنی، نیازهای انرژی یا توان بالا و اتوماسیون قبل از راه اندازی دارد. این یکی از عوامل اصلی است که مانع رشد بازار می شود زیرا کاربران نهایی را قادر می سازد تا جایگزین های مقرون به صرفه را انتخاب کنند. جایگزین های زیادی برای جوشکاری پرتو لیزر مانند جوشکاری با سوخت، جوشکاری با پرتو الکترونی و جوشکاری مقاومتی وجود دارد که احتمالاً رشد می کنند و بنابراین بازار را تحت تأثیر منفی قرار می دهند.
لیزر فیبری به دلیل افزایش تقاضا در کاربردهای مختلف در حال رشد می باشد
بازار لیزرها بر اساس نوع فناوری به چهار دسته تقسیم می‌شود:
- لیزرهای گازی (CO2):در این لیزرها از گاز برای تولید نور لیزر استفاده می‌شود. کاربردهای زیادی دارند، از جمله برش و علامت‌گذاری. انتظار می‌رود رشد خوبی داشته باشند.
- لیزرهای حالت جامد: به جای گاز، از مواد معدنی جامد برای تولید لیزر استفاده می‌کنند. قدرت بالایی دارند و می‌توانند به صورت پالسی یا مداوم کار کنند. پیش‌بینی می‌شود رشد قابل توجهی را تجربه کنند.
- لیزرهای فیبر: از فیبر نوری برای هدایت و تقویت نور استفاده می‌کنند. جوشکاری با این لیزرها سریع و آسان است و در صنایع مختلف کاربرد دارد. انتظار می‌رود رشد بسیار زیادی داشته باشند.
- لیزرهای دیودی/نیمه‌رسانا:با عبور جریان از یک نیمه‌رسانا، نور لیزر تولید می‌شود. این لیزرها کوچک هستند و راندمان بالایی دارند. پیش‌بینی می‌شود رشد قابل توجهی داشته باشند.
جوش لیزری در صنایعی به دلیل جوشکاری با دقت بالا، گسترش زیادی خواهد داشت
- بخش خودرو:به دلیل دقت بالای جوشکاری لیزری، بخش خودرو رشد زیادی خواهد داشت.
جوشکاری لیزری در تولید قطعات مختلف خودرو مثل قطعات موتور، گیربکس و فیلتر سوخت استفاده می‌شود.
این روش جوشکاری برای تولید انبوه مناسب است و به راحتی می‌توان آن را اتوماتیک کرد. - بدنه آلومینیومی هواپیما: رشد قابل توجهی خواهد داشت.
در صنعت هوافضا به عنوان جایگزینی برای روش‌های سنتی اتصال قطعات بدنه هواپیما در نظر گرفته می‌شود.
می‌تواند کیفیت را افزایش، هزینه و وزن را کاهش دهد. - صنعت جواهرات: توسعه چشمگیری خواهد داشت.
جوشکاری لیزری کار تولید و تعمیر جواهرات را آسان‌تر و سریع‌تر می‌کند.
برای تغییر سایز انگشتر، تعمیر نگین و ساخت طرح‌های سفارشی استفاده می‌شود. - صنعت الکترونیک:رشد قابل توجهی خواهد داشت.
برای جوشکاری دقیق قطعات کوچک الکترونیکی استفاده می‌شود. (کاربرد جوش لیزری در صنایع مختلف)
بازار بر اساس منطقه به پنج قسمت اصلی تقسیم می‌شود: آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و اقیانوسیه، خاورمیانه و آفریقا، و آمریکای لاتین.
آسیا و اقیانوسیه به دلیل صنعتی شدن و وجود کارخانه‌های زیاد، سهم بزرگی از بازار را دارد و انتظار می‌رود رشد کند. استفاده بیشتر از این نوع جوشکاری در صنایع مختلف نیز به رشد بازار کمک می‌کند. همچنین، استفاده از فناوری پیشرفته باعث افزایش سهم بازار جوشکاری لیزری می‌شود.
انتظار می‌رود چین به دلیل بخش تولید بزرگش، مهم‌ترین کشور در این منطقه باشد. این کشور بزرگترین تعداد کارخانه را دارد و استفاده از تجهیزات جوشکاری برای افزایش بهره‌وری بسیار مهم است. علاوه بر این، صنعت خودروسازی یکی از صنایع اصلی چین است و همچنان بزرگترین بازار خودرو در جهان است. در سال ۲۰۱۸، تولید خودرو در این کشور به ۲۷.۸ میلیون دستگاه رسید که از بازارهای بزرگی مانند آمریکا، ژاپن و آلمان بسیار بیشتر است.
پیش‌بینی می‌شود بازار آمریکای شمالی به دلیل افزایش تقاضا برای قطعات فلزی در صنعت ماشین‌آلات سنگین، رشد قابل توجهی داشته باشد. افزایش اتوماسیون نیز به رشد بازار کمک می‌کند. تقاضای بیشتر برای بهره‌وری بالا در جوشکاری باعث افزایش تقاضا برای جوشکاری در آمریکای شمالی می‌شود.
پیش‌بینی می‌شود بازار اروپا رشد خوبی داشته باشد. صنعت خودروسازی قوی در آلمان، اسپانیا و فرانسه به رشد بازار در این منطقه کمک می‌کند. پیشرفت‌های فناوری، عامل اصلی رشد بازار هستند. همچنین، پیشرفت در فناوری جوشکاری لیزری، ترندهای جدید در اتوماسیون و افزایش بودجه دولتی از عوامل مهم رشد بازار در این منطقه هستند.
رشد در خاورمیانه و آفریقا به دلیل افزایش اتوماسیون، توسعه مداوم فناوری جوشکاری و افزایش سریع پروژه‌های زیربنایی است. رشد سریع شهرنشینی، افزایش درآمد و افزایش بودجه دولتی نیز به رشد بازار در این منطقه کمک می‌کنند.
بازیگران مهم در صنعت جوش لیزری
تمرکز تولیدکنندگان بر کارایی عملیاتی استاندارد با دقت و دقت برای تقویت موقعیت بازار بازار جهانی ماهیت نسبتاً پراکنده ای دارد، با بازیگران بزرگ جهانی و همچنین بازیگران محلی کوچک و متوسط، و تعداد قابل توجهی از بازیگران سهم بازار را به خود اختصاص می دهند. تجزیه و تحلیل پایگاه‌های تولیدی کشورهای بزرگ نشان می‌دهد که بسیاری از شرکت‌های جهانی جای پای محکمی ایجاد کرده‌اند. این بازار دارای بازیگران برجسته بسیاری مانند :
- AMADA Co. Ltd. (Japan)
- Coherent Inc. (U.S.)
- Emerson Electric Co. (U.S.)
- FANUC Corp. (Japan)
- IPG Photonics Corp. (U.S.)
- Jenoptik AG (Japan)
- Huagong Laser Engineering Co., Ltd (China)
- Laserstar Technologies Corp. (U.S.)
- TRUMPF GmbH + Co. KG (Germany)
گزارش تحقیق تجزیه و تحلیل دقیقی از نوع نوع فناوری، کاربرد صنایع ارائه شد. این اطلاعات در مورد شرکت های پیشرو، نمای کلی کسب و کار آن ها، و برنامه های کاربردی پیشرو محصولات آن ها بود.