當前,很多國家都出台了關(guan) 於(yu) 未來淘汰燃油汽車的法律規定,即在未來數年到數十年裏,用新能源汽車逐漸將燃油車取而代之。這意味著,電動汽車以及其動力電池將逐漸成為(wei) 一個(ge) 巨大的市場。目前馬路上的絕對主力依然是燃油車,短時間內(nei) 淘汰燃油車也不現實。盡管如此,至少有一點是可以確定的----電動車的不斷發展是一個(ge) 不可阻擋的趨勢。歐洲各國以及出台了燃油車禁售時限,在此方麵比較激進的比如挪威把停止燃油車銷售設定在2025年,態度比較溫和的英法則設置在2040年。按照中國的情況,燃油車的淘汰時間應該會(hui) 比歐洲晚個(ge) 十幾二十年,但毫無疑問的是,以電動車為(wei) 代表的新能源汽車必然是未來的主角。
隨著新能源汽車的需求不斷提高,新能源汽車自身對輕量化的要求以及動力電池的需求自然地上漲,激光焊接應用的市場也會(hui) 變得火熱起來。
隨著新電池技術的發展和更高的容量,對連接技術的需求正在增加。電動汽車行業(ye) 尤其推動了這一趨勢,汽車行業(ye) 及其供應商正在尋求強大而高效的焊接工藝,以大批量生產(chan) 電動車動力電池和動力電池和蓄電產(chan) 品中廣泛需要的銅和鋁接頭。
光纖激光焊接於(yu) 近幾年取得了巨大的技術進步,助力汽車輕量化及電池製造。光纖激光焊接繼續擴展其材料和應用範圍。激光技術和光束傳(chuan) 輸組件的創新克服了傳(chuan) 統上激光焊接的挑戰性應用,例如焊接銅、異種材料、薄金屬箔或不良裝配部件。
光纖激光器具有越來越多的光束特性、波長、激光功率和脈衝(chong) 持續時間。光纖激光通過改善與(yu) 高反射率材料的耦合、改善熔池的凝固行為(wei) 、消除缺陷、改善穿透深度控製的同時還補償(chang) 不良的零件裝配,伴隨著先進的擺動焊接技術已經顯示出減輕這些顧慮的希望。
光纖激光焊接技術為(wei) 最新一代電動汽車的低成本和高可靠性電池做出了貢獻。光纖激光焊接可靠地為(wei) 電動車電池提供始終如一的高質量焊接,把鋁、銅、鍍鎳鋼以及這些材料的組合焊接在一起。
光纖激光器擁有最佳的光束質量、最高的亮度、最高的輸出功率以及最高的電光轉換效率,這些因素使光纖激光在加工中的效率和成本上比其他激光要優(you) 秀很多。傳(chuan) 統的激光焊接技術,例如連續波CO2焊接激光器在精度和焊接中希望避免的高熱輸入方麵受到限製。另一方麵,傳(chuan) 統脈衝(chong) Nd:YAG的限製是最大焊接速度、可實現的最小光斑尺寸以及能獲得的電光能量轉換效率。與(yu) 傳(chuan) 統CO2、YAG等激光焊接工藝相比,光纖激光焊接工藝具有明顯的優(you) 勢。這主要得益於(yu) 金屬材料對波長為(wei) 1070 nm光纖激光的反射係數更低。高功率光纖激光器在焊接鋁、銅等高反射係數金屬材料時的優(you) 勢尤其明顯。越來越多的應用要求更高的精度控製、更低的熱輸入和更低的電能消耗。連續波光纖激光焊接是一種提供這些功能的技術。因此,光纖激光焊接越來越受到以汽車行業(ye) 及其供應商為(wei) 代表的行業(ye) 的追捧。
目前,外國正在研發電池焊接用光纖激光係統的公司有比如美國的IPG 和德國的通快,國內(nei) 做光纖激光焊接比較有代表性的企業(ye) 是聯贏激光,其產(chan) 品包括了1- 4kW的光纖焊接機。聯贏激光認為(wei) 動力電池前景十分好,激光焊接業(ye) 績增長十分樂(le) 觀。2017年公司實現總營業(ye) 收入7.28億(yi) 元,同比增長74.86%。根據預測,2020年國內(nei) 動力電池需求量有望達到146GWh,比2016提高3.7倍。屆時,新能源汽車的快速發展將為(wei) 激光焊接動力電池帶來強勁的需求。
2017年fun88官网平台焊接加工設備市場規模超過60億(yi) 元,比前一年增長了35%,呈現加快增長的趨勢。目前激光加工也就幾類,表麵加工包括打碼標記和修複、強化,另外就是切割和焊接。相比於(yu) 250億(yi) 的切割市場,目前焊接的規模仍然未上來,具體(ti) 原因是因為(wei) 激光焊接的工藝更加複雜,定製化加工案例更多。無論是穿透焊、深熔焊、拚焊還是搭接焊,都需要考慮是同種還是異種材料,其次要根據材料考慮采用什麽(me) 激光器,以及功率,最後還要配備高度自動化的操作係統、定位精準的夾具、機器視覺等組合成一套高性能的激光焊接方案。另外還要與(yu) 弧焊、點焊對比考慮成本。這些都是以前激光焊接市場做不大的重要原因。而這兩(liang) 年定製化的激光焊接方案開發越來越成熟,隻等市場應用的熱點爆發了。
過去三年國家大力扶持新能源電動汽車發展,帶動了動力電池激光加工設備的增長,2017年給激光焊接帶來至少二十多億(yi) 的激光設備需求。而未來再一次引爆激光焊接市場的可能會(hui) 是消費電子元件的激光焊接,包括錫焊、電子產(chan) 品的金屬片,以及電子產(chan) 品的金屬外殼等,再往後有可能是聚合物特別是塑料焊接潛力巨大,塑料是繼金屬、木材、布料後,日常生活中大量應用的一種材料,包括在家具、家電、玩具、通信設備、眼鏡、廚具等數百個(ge) 產(chan) 業(ye) 有大量應用,然而因為(wei) 激光的熱熔效應,使得激光加工塑料一直以來是個(ge) 難題,市場更是無法擴展。還沒有被開發的恰恰就是市場潛力最大的。
眾(zhong) 所周知,光纖激光焊接金屬需求的功率是比較高的,而高輸出功率意味著激光器和激光焊接頭會(hui) 保持一個(ge) 比較高的溫度,為(wei) 了避免激光器以及焊接頭溫度過高,因此冷水機是必須配備的,並且對溫控要求非常高。
在2014年以前國內(nei) 從(cong) 事激光冷水機的主要企業(ye) 大約10家,如今粗略計算可能超過30家,這也是跟隨激光設備企業(ye) 數量增加而發展的結果。在華南地區規模最大和技術能力較強的可數廣州特域機電有限公司,針對國內(nei) 光纖激光焊接快速發展,特域推出了一款雙溫冷水機,,具備雙循環製冷係統,采用兩(liang) 個(ge) 獨立的雙溫控設計,支持modbus通訊協議,可實現激光係統與(yu) 冷水機進行通信,監控冷水機工作狀態及修改冷水機參數。 當冷水機工作環境及工作要求改變時,用戶可以通過控製程序修改冷水機參數,以適應工作環境及要求。
激光焊接應用勢頭發展迅猛,預計至2021年國內(nei) 激光焊接設備需求可達100億(yi) 元。激光焊接會(hui) 走一條從(cong) 定製化到批量化的發展路徑,目前應該說還處於(yu) 定製化應用階段。特域機電已經提前為(wei) 激光焊接的冷卻應用做好準備:在生產(chan) 上,特域(S&A)投入上百萬(wan) 生產(chan) 設備,從(cong) 工業(ye) 冷水機的核心部件冷凝器,到外鈑金的焊接等一係列工序層層把關(guan) ,確保質量;在物流上,特域(S&A)在全國主要城市設立物流倉(cang) ,極大地降低因物流長途運輸造成的貨物受損,提高運輸效率;在售後服務上,推行質保2年售後服務,而所有產(chan) 品均購買(mai) 責任險,由保險公司承保。廣州特域機電有限公司研發生產(chan) 的雙溫冷水機是國內(nei) 外眾(zhong) 多激光用戶的選擇,2017年特域激光冷水機出貨量全球第一,是激光用戶值得信賴的選擇。

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