レーザー溶接市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、モード別（伝導モード、深浸透モード）、技術別（ガスレーザー（CO2）、固体レーザー、ファイバーレーザー、ダイオード/半導体レーザー）、アプリケーション別（自動車、アルミニウム合金胴体、宝飾品産業、医療、エレクトロニクス、造船、その他 (石油・ガス))、および地域予測、2022 ～ 2029 年

世界のレーザー溶接市場規模は、2021 年に 19 億 6,000 万ドルと推定されています。市場は 2022 年の 20 億 3 千万ドルから 2029 年までに 27 億 9 千万ドルに成長すると予測されており、予測期間中に 4.7% の CAGR を示します。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、レーザー溶接の需要はパンデミック前のレベルと比較してすべての地域で予想を下回っています。私たちの分析によると、世界のレーザー溶接市場は、2019 年と比較して 2020 年に 2.3% 減少しました。

レーザー溶接は、レーザー光線を熱源として使用してワークピースを接合する方法です。レーザー ビームは、高エネルギー密度の集中した熱源を提供し、影響を受ける熱ゾーンが狭くなり、深い溶接が得られます。これは、プロセスの自動化を可能にする高品質、高精度、高速溶接です。

レーザーまたは放射線の誘導放出による光増幅により、レーザー ビームの形で光が生成されます。レーザービームは、その光線が単色であり、単色でコヒーレント（同じ波形と周波数を有する）であり、コリメート（同じ方向に進む）であるという点で光ビームとは異なります。レーザーはこの「完璧な情報」を提供するため、高精度が必要な用途に最適です。レーザーには 3 つの主要なメカニズムが含まれています。

• エネルギー源は光を利得媒体に送り込みます。レーザーの種類によって異なります。それは、放電、電気、レーザー ダイオード、フラッシュ バルブ、化学反応、さらには追加のレーザーである可能性があります。


• 利得媒体は、光によって励起されると特定の波長の光を放射します。それは光学利得の源です。レーザーは通常、利得媒質にちなんで名付けられます。たとえば、CO2 レーザーでは、利得媒体は CO2 ガスです。


• 共振器は、利得媒体に隣接する視覚的利得を強化します。これには、レーザー ダイオードのコーティングされたファセットのバルク ミラー、ソリッドステートのブラッグ リフレクター、ファイバー レーザーが含まれます。

レーザー溶接プロセスは通常 2 つの作業モードで実行されます。伝導タイプは、材料への熱分布が伝導によって行われる最初のモードです。 2 番目のプロセスであるキーホール溶接または深溶け込み溶接では、レーザーの焦点を合わせて非常に高い熱密度を達成し、レーザー ビームの熱源を吸収する溶融金属のプールに穴を形成します。生成された蒸気はプラズマ雲の形成に影響を与えます。第一の方法による溶接は溶け込みが少なく、お椀状になります。キーホール モードでの溶接は、中程度の溶融ゾーン (FZ) と小さな熱影響ゾーン (HAZ) によって特徴付けられます。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

パンデミックによる医療業界の隆盛が市場の成長を促進

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックの予期せぬ出現は、商業および産業のセットアップに影響を与えました。一般に、主要な組織と中小企業は、重大な混乱と財務的損失を経験しました。

世界中の溶接業界は、金属加工やその他の主要産業と同様に、予期せぬ変化の真っただ中に置かれています。パンデミックの間、労働者は生産性を維持しながら新しい労働条件に適応することが求められました。また、事業会社はこれらの課題に対処するために製造プロセスを変更しました。

しかし、この種の溶接は、医療分野での応用の増加により、パンデミック中に急増しました。 COVID-19 は、ラマン分光法と呼ばれるレーザー技術を使用して診断されました。この方法では、装置に息を吹きかける人からサンプルを採取するために使用される口腔綿棒または使い捨てカートリッジに光を当てることでウイルスを特定します。サンプルが収集されると、収集されたウイルスに光が照射されたときに発生する原子間振動が分光計で測定されます。各ウイルスには独自の特徴的な振動があり、コロナウイルスとインフルエンザ ウイルスを区別するための一種の光学指紋として機能します。

さらに、大手企業は現在、新型コロナウイルス感染症後の利益と市場シェアを拡大​​するために頻繁に戦略的決定を行っています。買収や合併、技術革新などの戦略的決定により、市場参加者によるシェアの回復がさらに促進され、レーザー溶接市場の成長が促進されます。

最新トレンド

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市場拡大を強化するために積層造形の利用を拡大

積層造形により、従来の製造技術では実現が困難な複雑な形状の製品を作成できます。さらに、この種の製造を使用すると、材料の使用を最適化し、廃棄物を削減できます。従来の製造プロセスでは、余分な材料を除去し、後で再利用するために溶かすため、コストが増加します。これにより、曲げ、切断、鋳造、溶接などの特定の製造プロセスが不要になります。

さまざまな製造プロセスに投資してさまざまな段階で製品を作成する代わりに、メーカーは積層造形法を使用して製品全体を作成しています。これにより、資本コスト、スクラップ材料の回収コスト、および原材料コストが大幅に削減されます。積層造形は、設計の迅速な反復にも役立ちます。 3D プリント技術のさらなる向上とその普及の拡大は、製造プロセスの完全な変革につながるでしょう。

推進要因

溶接プロセスを自動化する能力で市場を拡大

重要な利点の 1 つは、製造プロセスを自動化できることであり、これにより全体的な生産率の向上に役立ちます。レーザー システムは一般に従来の方法よりも高価ですが、生産量の増加とスクラップ率の低下によってコスト削減が達成されるため、これらの溶接システムの購入にかかる追加コストはほとんど無視できます。現在では、医療機器の高精度微細溶接、歯科および宝飾品業界の小規模な手動溶接、工具や金型の製造と修理、自動車の全自動レーザー溶接に至るまで、幅広い分野で使用されています。

MIG スポット溶接や TIG と比較した主な利点は次のとおりです。

• 溶接強度: レーザー溶接は幅が狭く、深さと幅の比率が良好で、強度が高い


• 熱の影響を受けるゾーン: 熱の影響を受けるゾーンは限られており、隣接する材料は急速な冷却によって強化されません。


• 金属: レーザーでは、高張力鋼、溶接炭素鋼、チタン、アルミニウム、ステンレス鋼、異種材料、貴金属が使用されます。


• 精密な作業: 小さく厳密に制御されたレーザー ビームにより、小さな部品の精密な微細溶接が可能になります。

前述の要因により、レーザー溶接市場の成長がさらに促進されています。

抑制要因

熟練労働者の不足と初期費用の高さが市場拡大の妨げとなる

人件費は溶接で最も高価な要素です。熟練労働者の不足が急速に大きな制約となっており、安価な労働力の中心地である米国、インド、中国などの国々では課題が増大している。米国溶接協会（AWS）によると、米国の製造業では2020年までに熟練溶接工が29万人不足しており、こうした熟練労働力不足は米国に限ったことではない。オーストラリアと英国の溶接工の平均年齢は現在55歳を超えている。米国からすれば、アジアの発展途上国も同じ課題に直面することになるでしょう。

さらに、溶接機は資本集約型の機器であり、稼働前に慎重な計画、技術的知識、高いエネルギーまたは電力要件、自動化が必要です。これは、エンドユーザーが費用対効果の高い代替品を選択できるようになるため、市場の成長を妨げる主要な要因の 1 つです。酸素燃料溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接など、レーザー ビーム溶接の代替手段は数多くありますが、これらは成長する可能性があり、市場に悪影響を及ぼします。

セグメンテーション

モード別分析

低レーザー エネルギーを供給できるため、伝導モードが優れています

モードに基づいて、市場は伝導モードとディープペネトレーションモードに分類されます。

伝導モードは、今後数年間で最も高いシェアを占めると予想されます。これは、金属に低いレーザーエネルギーを供給する能力に起因しており、その結果、溶け込みの少ない平らな溶接が得られます。強度を必要としない接合部に適しています。鉛溶接は滑らかで見た目にも美しく、通常は深さより幅が広くなります。

さらに、ディープペネトレーションモードは、予測期間中に大幅な成長を経験すると予測されています。このモードはキーホール貫通モードとしても知られており、狭くて深い溶接が生成されます。生成される溶接は通常、より強力で広い伝導モードの溶接よりも深くなります。このタイプの LBW 溶接では、高出力レーザーが母材金属を蒸発させ、「キーホール」と呼ばれる狭いトンネルを切り口まで拡張します。この「穴」は、レーザーが金属の奥深くまで侵入するための導管となります。

テクノロジー分析による

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さまざまな用途での需要の増加により、ファイバー レーザー セグメントが成長

市場はテクノロジーに基づいて、ガス レーザー (CO2)、固体レーザー、ファイバー レーザー、ダイオード/半導体レーザーに分類されます。

ファイバーレーザーセグメントは、予測期間中に指数関数的に成長すると予測されています。ファイバーレーザー溶接機は他の溶接機と比較して非常に高度です。他の溶接機に比べて操作が簡単で高速溶接が可能です。エレクトロニクス、宝飾品、航空宇宙、自動車、その他の業界におけるファイバーレーザー溶接機の需要の増加が、この部門の成長を促進すると予想されます。これらのマシンは光ファイバーを使用して光を誘導し、増幅し、ターゲットの場所に効率的かつ効果的に光を届けます。

さらに、ガスレーザー (CO2) セグメントは、今後数年間で大幅な普及が見込まれると予想されます。気体に電流を流すことで光を発生させるレーザーです。いくつかの例としては、二酸化炭素 (CO2) レーザー、アルゴン レーザー、ヘリウム ネオン レーザー、エキシマ レーザー、クリプトン レーザーなどがあります。ガスレーザーは、バーコードスキャン、分光法、ホログラフィー、大気汚染測定、レーザー手術、材料加工など、さまざまな用途に使用されています。 CO2 レーザーはおそらく最もよく知られているガス レーザーであり、主にレーザー マーキングやレーザー切断に使用されます。

さらに、固体レーザーセグメントも、ガスレーザーのようなガスではなくレーザー媒体の利用により大幅な成長を経験すると予測されています。固体レーザーは、イットリウム、アルミニウム、ガーネット (YAG)、バナジン酸イットリウム結晶 (YVO4) などの鉱物をレーザー媒体として使用します。固体レーザーはレーザー出力が高いため、小さな共振器でも高いレーザー出力が可能です。パルスモードと連続モードの両方で動作します。パルス モード操作では、スポット溶接に似た接合が生成されますが、より深い溶接が行われます。

さらに、ダイオード/半導体レーザーセグメントは大幅に成長すると推定されています。半導体に電流を流すとレーザー光が発生し、接合部の熱源となります。これらの装置は、励起源としてランプが使用されないため、他のレーザービーム技術と比較してコンパクトです。半導体レーザーでは、半導体に電流を流すことによって発振レーザービームが生成されます。この方法で生成された高品質のレーザー ビームは、高い変換効率を備えています。

アプリケーション分析による

高精度溶接により自動車分野が大幅に拡大

市場は用途に基づいて、自動車、アルミニウム合金胴体、宝飾品産業、医療、エレクトロニクス、造船、その他 (石油とガス) に分類されます。

レーザー溶接機は、自動車部品を高精度で溶接できるため、自動車分野で非常に好まれています。この種の溶接は、トランスミッション部品、溶接エンジン部品、磁気コイル、燃料フィルターなどに利用されています。これは大量生産に効率的なプロセスであるため、自動車業界での需要がますます高まっています。レーザー溶接機は自動化が容易なため、自動車業界での人気が高まっています。技術進歩による自動車分野の回復により、需要の増加が見込まれています。自動車分野における高品質完成部品の需要により、予測期間中の市場の成長がさらに促進されると予想されます。

さらに、アルミニウム合金の機体は大幅に成長する可能性があります。この種の溶接は、機体や翼の製造用途における機械的な取り付けや接合に代わるものとして、航空宇宙産業の多くの人々によって検討されています。製造工程を簡略化することで、品質の向上とコスト削減、軽量化が期待できます。このような用途の 1 つは、外板パネルを補強するために溶接補強材またはストリンガーを追加することです。

さらに、宝飾品業界は予測期間中に大きな発展を示すと予想されます。ジュエリー レーザー溶接機はジュエリー業界に影響を与え、プロセスをより管理しやすく効率的にしています。これは、このマシンの大きな成功と使用に貢献しました。ジュエリー用のレーザー溶接機の注目すべき用途には、リングのサイズ変更、プロングの再チップとベゼル設定の修復、壊れたジュエリーの再組み立て、その他のジュエリーの修理、気孔の修正、カスタム デザインなどがあります。

さらに、エレクトロニクス分野では、このレーザーを使用した金属のスポット溶接とシーム溶接が正確で、小型の電気部品の最小のスポット溶接や微細な溶接シームの接合が可能になります。したがって、今後数年間で顕著な増加が見込まれると予測されています。

さらに、レーザー溶接は造船所にとって、溶接速度の高速化、熱応力の低減、やり直しの削減など、大きな利点をもたらします。さらに、造船業界に対する溶接技術の主な貢献は、滑らかな船体表面を作り出す能力です。これにより、管状船体の抵抗と電力要件が大幅に軽減されます。

地域に関する洞察

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地域に基づいて、市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東とアフリカ、ラテンアメリカの 5 つの主要地域に分類されます。

アジア太平洋地域は、工業化の進展と多数の製造拠点の存在により市場で大きなシェアを占めており、予測期間中に地域市場の成長を牽引すると予想されます。さまざまな産業分野でのこの種の溶接に対する意識の高まりと採用により、予測期間中に市場の成長がさらに加速すると予想されます。また、ハイエンド技術の採用は、レーザー溶接の市場シェアの拡大にさらに貢献します。

中国はその巨大な製造業により、この地域で最も重要な国になると予想されています。同国は製造拠点数が最も多く、生産性の向上を重視した溶接設備の導入は必須となっている。さらに、自動車産業は中国の基幹産業の一つであり、依然として世界最大の自動車市場である。 2018 年の自動車総生産台数は 2,780 万台に達し、米国 (1,130 万台)、日本 (970 万台)、ドイツ (510 万台) などの主要市場を大きく上回りました。

北米市場は、重機械産業における金属加工部品の需要の増加により、今後数年間で大幅な成長を示すと予想されており、この地域の市場の成長にプラスの影響を与えると予想されます。また、自動化の増加も、予測期間中に市場の成長を加速すると予想されます。溶接作業における高い生産性に対する需要の高まりにより、北米では溶接の需要が急増すると予想されます。

ヨーロッパ市場は、今後数年間で注目に値する盛り上がりを伴い、かなりの成長を遂げると予測されています。ドイツ、スペイン、フランスで確立された自動車セクターは、この地域の市場成長の原動力となることが期待されています。この地域の技術進歩が市場の原動力となっています。また、レーザー溶接技術の発展の高まり、自動化の新たなトレンド、政府資金の増加も、この地域の市場成長の主な要因となっています。

中東とアフリカの成長は、自動化の進展、溶接技術の継続的な開発、この地域でのインフラ開発プロジェクトの急速な増加によるものです。この地域の市場の成長は、急速な都市化、可処分所得の増加、政府資金の増加によってさらに加速されています。

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ラテンアメリカは、ニッチな製造業開発の機会により、緩やかな成長を記録する可能性があります。世界市場のプレーヤーの存在感が限られており、市場流通チャネルが未開発であることが、ラテンアメリカの産業成長の鈍化につながっています。

主要な業界関係者

市場での地位を強化するために精度と精度を備えた標準的な業務効率に重点を置くメーカー

世界市場は本質的にかなり細分化されており、世界的な大手企業だけでなく中小規模の地元企業も存在し、かなりの数の企業が市場シェアを占めています。大国の製造拠点を分析すると、多くのグローバル企業が強固な足場を築いていることがわかります。この市場には、Keepsake Automation LLP、Leister India、AMADA Weld Tech、Vitesco Technologies、Tonggao Advanced Manufacturing Technology Co Ltd、Inrotech、SONICS、JQ Laser、Extol Laser Plastic Welding などの著名なプレーヤーが多数存在し、最高の製品を生み出しています。世界の溶接部門を改善するためのクラス溶接。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• 株式会社アマダ (日本)


• コヒレント社（米国）


• エマソン エレクトリック社 (米国)


• ファナック株式会社（日本）


• IPG フォトニクス コーポレーション (米国)


• Jenoptik AG (日本)


• Huagong Laser Engineering Co., Ltd (中国)


• Laserstar Technologies Corp. (米国)


• Perfect Laser Co. Ltd. (米国)


• TRUMPF GmbH + Co. KG (ドイツ)

主要な業界の発展:

• 2019 年 11 月 - リンカーン エレクトリックは、高度な溶接機能を備えたシンプルなインターフェイスを備えた新しい MIG 溶接技術である POWER MIG 360MP 溶接機を導入しました。この装置は、金属加工、車体の修理とメンテナンス、軽工業用途に最適です。


• 2021 年 11 月 - TRUMPF は、新しい発明製品 TruLaser Weld 1000 を発表しました。これは、電気キャビネット、板金ボックス、およびカバーの溶接に適した自動レーザー溶接を目指す中小企業を支援します。
  
• 2020 年 8 月 – Amanda Weld Tech は、新しい 2 kW ファイバー レーザー溶接機「MF-C2000A」シリーズを発売しました。


• 2019 年 11 月 - アマダは、3 軸リニアモーター駆動システムで構成される新しいファイバーレーザー切断機 REGIUS-3015AJ を発売しました。


• 2022 年 10 月 - レーザー加工サービス会社である Coherent Corp は、30 kW に達する高出力定格を備えた次世代フラット シート切断レーザー ヘッドを発表しました。

レポートの対象範囲

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調査レポートでは、種類、用途、業界の詳細な分析が提供されます。主要企業、その事業概要、製品の主要な用途に関する情報を提供します。さらに、競争環境、SWOT 分析、現在の市場傾向についての洞察を提供し、主要な推進要因と制約を強調します。前述の要因に加えて、レポートには、近年の市場の成長に貢献したいくつかの要因が含まれています。

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