我が国経済の急速な発展に伴い、金型、マイクロエレクトロニクス、機械部品、都市建設、大型設備などの業界における洗浄の需要が増加しています。-従来の洗浄プロセス (サンドブラスト、研削、化学薬品など) は汚染が高く非効率的であり、市場開発や環境保護の要求を満たすにはもはや十分ではありません。より効率的で、環境に優しく、ストレスやダメージのない-レーザー洗浄技術の開発が急務であり、レーザー洗浄の中核となる技術的ボトルネックを克服することが最優先事項となっています。
技術の進化と革新のブレークスルー
中国企業はレーザー洗浄装置の研究開発で画期的な成果を上げ続け、コア技術の革新とアップグレードを継続的に推進しています。国内レーザー洗浄業界の大手企業である Xiangming Laser は、回転機構を使用してワークピースを複数の角度から洗浄する大型レーザー洗浄機を開発しました。-これにより、従来のプロセスの固定位置によって引き起こされる不均一な洗浄の問題が解決され、大規模な洗浄作業に対する技術サポートが提供されます。-さらに、適応調整技術は新たな業界トレンドとなっています。一部の企業は、双方向親ねじとサポートプレート構造を利用して、表面の平坦度に基づいて機械のレベルを自動的に調整する、調整可能なレーザー洗浄機を発売しています。これにより、操作の安全性と洗浄精度が大幅に向上し、レーザー洗浄の応用シナリオがさらに広がります。
複合プロセスの統合という点では、レーザー{0}と超音波を組み合わせた共同洗浄技術の人気が高まっています。この技術はキャビテーション効果とレーザー衝撃波を組み合わせて、タイヤ金型や光学材料などの複雑な表面から汚染物質を効率的に除去します。実際の応用では、洗浄効率が従来のプロセスよりも 40% 以上高いことが証明されており、工業生産における洗浄コストと時間の消費が大幅に削減されます。同時に、インテリジェント制御システムが急速に普及しています。 Xiangming Laserなどの大手企業は、プロセスデータベースを搭載したモデルを先駆けて開発し、プリセットパラメータのインテリジェントなマッチングをサポートしています。オペレーターは複雑なデバッグを行わずに操作を実行できるため、手動デバッグのコストが効果的に削減され、レーザー洗浄装置の自動化とインテリジェンス化が促進されます。
拡大するアプリケーションシナリオと市場需要
レーザー洗浄技術の成熟により、さまざまな業界にわたってその応用シナリオが継続的に拡大し、その結果、市場需要は衰えることなく継続しています。工業生産において、新エネルギー自動車産業は主要な成長原動力となっています。パワーバッテリー産業の急速な発展に伴い、モジュール溶接前の金属表面処理の需要が急増しています。高効率で環境に優しい利点を持つレーザー脱酸素は、化学洗浄プロセスの 80% に取って代わり、新エネルギー車生産の重要なステップとなっています。航空宇宙分野では、チタン合金部品のコーティング剥離や精密機器のメンテナンスなどの非破壊洗浄が緊急に必要となっているため、高出力レーザー洗浄装置の調達が年間 30% 増加しています。これは、ハイエンド製造におけるレーザー洗浄技術への依存度が高いことを示しています。-
新興市場の開拓も大きな成果を上げています。文化遺産の修復において、レーザー洗浄技術は画期的な応用を実現し、古代の建物の石の表面からバイオフィルムを除去することに成功しました。エネルギー密度を正確に調整することで、損傷のない修復を実現でき、文化遺産の保存に新しいソリューションを提供します。{2}}マイクロエレクトロニクス業界では、ピコ秒の超高速レーザー洗浄技術の導入により、ウェーハのパッケージング プロセスでナノメートル-レベルの汚染物質を除去できるようになり、マイクロエレクトロニクス製造の超高精度要件を満たしています。-これにより、関連機器の単価も 1 台あたり 200 万元を超え、ハイエンドのレーザー洗浄装置の付加価値が高いことが実証されました。-
業界の競争環境と課題
現在、国内のレーザー洗浄業界における競争は激化しています。国内企業は技術の反復を加速し、高性能機器を継続的に発売しています。-たとえば、一部の企業は、1 日あたり最大 300 平方メートルの表面積を処理できる 3000W 連続レーザー洗浄機を開発しました。運用効率が向上する一方、業界では熾烈な価格競争が発生しており、中級{6}}およびローエンド機器の利益率は12%に低下しています。-さらに、特許の壁も顕著になってきています。 2025 年までに、レーザークリーニング関連特許の年間出願数は 800 件を超えると予想されますが、ビーム整形モジュールなどの主要技術の現地化率は依然として 60% 未満にとどまっており、コア技術の独立制御を達成するにはブレークスルーが必要です。
業界チェーンの連携も多くの課題に直面しています。レーザー洗浄装置の重要なコンポーネントであるコア光源は、現在も輸入されています。ファイバー レーザーは装置コストの 45% を占めており、米国の IPG などの海外企業が依然としてハイエンド光源市場の 75% のシェアを保持しています。-これにより、家庭用レーザー洗浄装置のコスト管理とハイエンド開発が大幅に制限されます。{6}}同時に、業界は学際的な人材の 50,000 人不足にも直面しています。一部の企業は産業界の{11}}大学-研究拠点を通じて学際的なエンジニアを育成し、年間約 2,000 人の専門家を輩出していますが、人材の供給と業界の発展ニーズとのギャップは依然として大きく、業界の急速な発展を妨げる大きな要因となっています。
今後の開発動向
今後、レーザー洗浄業界は、グリーン、サービス指向、小型化に向けた開発を加速するでしょう。{0}}グリーン アップグレードに関しては、新しい EU CE 認証規制により、機器のエネルギー消費量を 20% 削減することが求められています。この政策により、国内企業は省エネ駆動システムの研究開発を強化する必要があります。-業界全体の炭素排出量は 2026 年までに 35% 減少すると予測されており、レーザー洗浄技術とグリーンおよび低炭素開発コンセプトがさらに統合されています。-
サービスモデルの変革では、装置リースとプロセスパッケージ販売を組み合わせた革新的なモデルが人気を集めています。 Xiangming Laser などの業界リーダーは、手頃な価格のモデルを先駆けて開発しており、初期投資コストを 60% 削減し、中小企業がレーザー洗浄技術を導入する際の参入障壁を効果的に下げ、市場の需要をさらに拡大しています。-小型化のブレークスルーに関しては、半導体パッケージング用の卓上レーザー洗浄機が量産に入っています。これらの機械はサイズが 0.3 m3 に縮小され、重量が 50 kg 未満になり、生産スペースを節約しながら、マイクロエレクトロニクスなどの精密製造用途により柔軟な洗浄ソリューションを提供します。
レーザー洗浄における国内代替品の開発を振り返ると、2018 年は急速な成長を遂げた極めて重要な年でした。レーザー洗浄装置は主要な見本市で標準装備となり、多数のレーザーメーカーや装置ベンダーが先進的な製品を展示し、国内レーザー洗浄業界の急速な発展期の始まりとなりました。当時、国内の清掃用ファイバー レーザーは 100 ワット台にとどまっており、1,000 ワットを超える技術は海外企業のみが習得していました。-しかし、国内の研究機関や企業が研究開発投資を増やし、外国による技術封鎖を突破するにつれ、国内のレーザー洗浄技術は着実に追いついてきた。例えば、国内企業とインテグレーターが共同開発した500Wの洗浄機は、有名な国際自動車メーカーのボディ塗装の剥離に使用され、成功を収めました。この機械は顧客から高い評価を受け、追加注文を生み出し、国際ブランドとの国内レーザー洗浄競争の始まりとなりました。現在、500W洗浄機は自動車製造や高速金型洗浄に広く使用されており、国内での代替のペースは加速し続けています。
レーザー洗浄の国内代替への道は依然としてコア技術や産業チェーンの調整などの課題に直面していますが、技術革新の継続的な進歩、適用シナリオの継続的な拡大、政策環境の強力な支援により、国産レーザー洗浄装置は確実に世界市場でより重要な位置を占め、我が国のハイエンド製造業の高度化に強力な推進力をもたらすでしょう。{0}}
