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レーザ溶接技術は船舶製造分野において「風に乗る」
2023-03-281208

2021年は「第14次5カ年計画」が始まった年であり、ハイエンド製造が日程に引き上げられ、疫病の発生に加え、海外からの注文が大量に国内に移り、我が国のハイエンド製造のモデルチェンジにチャンスを与えた。高効率、省エネ、環境保護推進産業の発展の提唱の下で、レーザー溶接技術は次第に新エネルギー自動車、航空宇宙、軌道船舶などのハイエンド応用分野で頭角を現している。

「2021中国レーザー産業発展報告」のデータによると、2020年の中国レーザー溶接の市場規模は110億5000万元に達した。2016-2017年、新エネルギー自動車、リチウムイオン電池、半導体及び新興市場の需要に駆動され、中国のレーザー溶接設備市場規模は爆発的に増加し、120%を超えて増加した。ここ数年はマクロ経済不況及び世界的な疫病の影響を受けたが、全体の市場規模は依然として上昇傾向を呈し、2019年に初めて100億の大台を突破した。軌道交通、船舶製造業などのハイエンド応用分野のモデルチェンジとグレードアップの需要に伴い、中、大厚板鋼板溶接の需要がますます多くなり、レーザー溶接設備の透過率が加速的に向上する。

船舶製造などのハイエンド応用やレーザー溶接の新たな成長点になる

現在、中国のレーザー産業はすでに全面的な応用時代に入り、中低端国産化の強い市場占有率は、ますます深刻な価格戦と同質化をもたらし、より高出力、より高精度、より高効率は業界共通の追求となっているが、結局は同じ技術フレームの下に縛られている。そこで、ハイエンドアプリケーションの差別化発展を開拓し、各レーザー企業が市場突破を行う新たな方向となった。

我が国のハイエンド製造分野を見渡すと、自動車製造と動力電池の2つの市場を除いて、レーザー溶接の他の応用分野における全体的な透過率は依然として小さい。造船業を例にとると、造船業全体の体量は非常に大きいが、その材料と工業の特殊性のため、現在のレーザー溶接の応用率は高くない。

造船自動化ラインソリューションプロバイダのDIG自動化工程(武漢)有限公司の統計によると、造船溶接の体量は船型に依存し、中厚板は主に甲板以下の部位で、薄板は主に上層建築である。例えば、豪華遊覧船の4-12 mm厚さの鋼板溶接は80%、中厚板は20%を占めている。ばら積み貨物船の割合は正反対だ。しかし、中厚板の溶接過程では、ほとんどの船舶建造は依然として埋弧溶接やMIG/MAG溶接などの伝統的な溶接技術を採用しており、全体の効率は予想されていなかった。

従来の溶接に比べ、レーザー溶接の効率はより高く、精度はより高く、効果はより良く、さらに自動化されたインテリジェント化集積が容易で、産業のグレードアップを実現する利器であり、特に船舶製造、航空宇宙などのハイエンド精密製造に適している。例えば、新型溶接技術であるレーザー複合溶接技術はアーク溶接に比べて、前者の溶接速度が速く、熱変形と再加工が少なく、溶接ビードの品質が高く、フィラーの消費が減少し、同時に完成品の品質を著しく向上させる。

合板溶接を例にして、埋めアーク溶接の速度は550 mm/minで、MIG/MAGは700 mm/minまで、2線のMIG/MAGは1500 mm/minぐらいに達することができて、レーザーMIG/MAGとの複合溶接の速度は2400 mm/minに達することができて、効率はとても大きい優位があって、現在船舶建造中の薄板溶接の最も速い溶接技術です」

船舶分野の溶接が高度化、国産レーザが破局の鍵に

レーザはレーザ溶接システムにおけるコアデバイスである。産業の発展から見ると、国内のレーザー溶接産業は欧米諸国に遅れを取っているが、最も主要な原因はやはり核心光源にある。このことから見ると、伝統的な溶接技術の反復的なグレードアップ、船舶応用の効率的な拡張、国産レーザが破局の鍵となっている。

長年の技術難関突破を経て、国内では多くの優れたレーザ企業が海外ブランドと競争し、コア光源分野で海外独占を絶えず打破し、これによりレーザ価格の全体的な下落をもたらし、国産レーザ溶接設備の各分野での浸透率を高めた。

船舶製造業において、レーザー溶接は伝統的な溶接に代わることを初歩的に模索する過程にあり、国産レーザーと国外レーザーの市場規模はすでに大きく異なり、加工効果に本質的な差はなく、国産レーザーは船舶製造分野において大きな発展空間が存在する。

大局の下で、レーザー溶接国産化の旗を担ぐ

レーザー溶接には技術的な賦能が必要だが、大局的には、誰が国産化の旗を担ぐことができるだろうか。年々上昇する国内ブランド市場率は、国産ブランドの台頭と希望を見せてくれた。

レーザー溶接はレーザーマーキングとレーザー切断とは異なり、その最大の特徴はカスタマイズ化であり、顧客ごとにニーズが異なり、レーザー溶接は産業応用の初級段階にある。しかし、製造業のさらなる高度化に伴い、自動車、船舶などの軽量化が進展し、航空宇宙、軍需産業などのハイエンド製造分野では強い加工需要があり、レーザー溶接技術のハイエンド応用分野での発展空間は計り知れない。

HGTECH:HGTECHについては、中国のレーザー工業応用の先駆者であり、世界のレーザー加工ソリューションの権威あるプロバイダでもある。我々はレーザースマートマシン、測定と自動化生産ライン、スマート工場の建設を全面的に配置し、スマート製造に全体的なソリューションを提供している。