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創鑫激光聯合清華大學發布《國內外手持激光焊接技術的進展及展望》報告

fun88网页下载 來源:創鑫激光2025-05-13 我要評論(0 )   

3月29日-31日,在中國焊接協會(hui) 焊接設備分會(hui) 專(zhuan) 家委員會(hui) 召開的焊接熱點與(yu) 前沿技術研討會(hui) 上,創鑫激光研發和產(chan) 品負責人蔣峰總經理和清華大學趙海燕教授共同受邀做了《國內(nei) ...

3月29日-31日,在中國焊接協會(hui) 焊接設備分會(hui) 專(zhuan) 家委員會(hui) 召開的焊接熱點與(yu) 前沿技術研討會(hui) 上,創鑫激光研發和產(chan) 品負責人蔣峰總經理和清華大學趙海燕教授共同受邀做了《國內(nei) 外手持激光焊接技術的進展及展望》的報告(文末為(wei) PDF版本報告鏈接),報告引發現場專(zhuan) 家的熱烈反響。報告對手持激光焊市場發展狀況、設備構成、手持激光焊原理、技術發展趨勢、傳(chuan) 統及激光焊接工藝特點以及未來應用等幾個(ge) 方麵進行了深度分析,對行業(ye) 發展具有重要的參考意義(yi) 。小編相信這篇報告將給手持激光焊行業(ye) 帶來重大深遠、提綱挈領的影響。

為(wei) 了方便大家理解此份意義(yi) 重大的重量級報告,小編從(cong) 報告中提純幾大重要結論供大家參考。

1、激光器成本驟降驅動手持激光焊爆發式增長

2017年深圳銘鐳激光推出全球首台手持激光焊機,這也是由中國人最先首創推出的第一款通用金屬加工設備,具有裏程碑意義(yi) 。後續受光纖激光器大幅跳水,價(jia) 格狂降至0.65-0.7萬(wan) 元/千瓦,直接推動全球手持激光焊市場7年暴增12倍。2024年全球手持激光焊市場銷售額達64億(yi) 人民幣,同年中國以71%全球市場份額碾壓式領跑手持激光焊機市場,份額超北美5倍、超歐洲9倍。這不僅(jin) 反應出中國在裝備製造領域的全產(chan) 業(ye) 鏈統治力,更加說明中國將在未來很長一段時間主導全球手持激光焊市場、技術、產(chan) 品的發展。

2、激光焊接替代電弧焊接空間依然巨大   

相對於(yu) 手持電弧焊機等傳(chuan) 統焊機,國內(nei) 手持激光焊機滲透率呈現穩步提升態勢,2024年手持激光焊機年產(chan) 量對比手持電焊機年產(chan) 量的滲透率達4.41%,相比近390萬(wan) 台手持電弧焊機產(chan) 量而言,手持激光焊則剛剛邁過17萬(wan) 台關(guan) 口,可見替代空間還十分巨大。未來十年,可以預測,2030年全球手持激光銷量將達86萬(wan) ,2031年將抵近或突破100萬(wan) 台,滲透率將達到10.55%,其中70%以上市場集中在中國;依托激光技術、產(chan) 品、品質、工藝升級必然加速替代滲透步伐,推動製造業(ye) 向高效、綠色、精密化方向升級。

3、1000-2000W成為(wei) 手持激光焊機主流功率段   

2024年全球不同功率手持激光焊機銷售占比為(wei) :1000-2000W機型占據市場主流(占比63.2%),其次為(wei) 2000-3000W機型(占比26.03%),>3000W高功率機型占比7.1%,而<1000W低功率機型占比僅(jin) 3.63%。激光器技術進步與(yu) 市場規模化生產(chan) 推動設備價(jia) 格下行,加速驅動市場增長。小編在此補充:從(cong) 保護焊工安全角度,手持激光焊適宜2000W以下功率產(chan) 品;2000W以上功率建議平台或者機械臂焊接;功率越小,不可見光的激光對焊工影響傷(shang) 害越小,創鑫激光會(hui) 堅定堅持小功率大熔深的技術路線。

當前全球手持激光焊機產(chan) 品呈現小型化、輕量化和集成化特點

隨著泵浦源激光單芯片的功率逐年增長,2025年單管芯片光功率已經突破到55W,其散熱的挑戰越來越大。散熱技術作為手持激光焊機種類區分,常用的冷卻方式有水冷、風冷、冷媒直冷三種形式。水冷散熱以水作為中間介質帶走激光器熱量,通過冷水機實現水溫恒定,但體積和重量難壓縮、能耗高、需定期維護(防凍液與水垢);冷媒直冷方式以製冷劑替代水作為中間介質帶走激光器熱量,結構複雜、返修性差、但是能耗比水冷低、體積重量也稍低於水冷;風冷方案則是直接通過風扇帶走激光器的熱量,設計難度更高,成本低、輕巧便攜、能耗比水冷及冷媒直冷低、槍頭和鎧纜也更輕。

隨著純風冷散熱技術的提升與(yu) 突破,純風冷適配的功率段會(hui) 提升至2kW。因此可以判斷未來趨勢:2000W以內(nei) ,風冷將以“主機槍頭輕、更便攜、成本低、能耗低、冬天使用穩定、易維護”等特點逐漸替代水冷;2000W以上,與(yu) 水冷對比,高效冷媒效率更高,能耗更低,成本比水冷略低,冬天易維護,高效冷媒將會(hui) 取代水冷,成為(wei) 2000W以上中高功率段技術和產(chan) 品主流。

早期手持激光焊槍結構複雜、光路易損,為(wei) 此焊槍一般都比較笨重,焊工操作不便,適用範圍不及氬弧焊,嚴(yan) 重限製了手持激光焊的普及,而如今激光焊槍也逐步向輕便化方向發展。

目前八成手持激光焊品質問題都是焊槍問題:灰塵飛濺沾汙鏡片回燒槍頭光路、焊槍碰撞掉落產(chan) 生粉塵及引發光路偏移等老大難問題阻礙了手持激光焊滲透的步伐。同時目前激光槍頭無法有效進行寬焊縫、異型焊縫焊接,也進一步影響了手持激光焊接市場的發展。

在一定程度上,焊槍技術體(ti) 現了除了主機和送絲(si) 機技術外,手持激光焊接設備企業(ye) 技術高低程度,也決(jue) 定了手持激光焊接未來發展的速度。

桓日激光K係列產(chan) 品在“疏”和“堵”兩(liang) 方麵同時著力,希望以此解決(jue) 槍頭飛濺和粉塵問題。

“疏”的方麵:桓日K係列采用業(ye) 界唯一的“CONE光斑”技術,讓激光能量分布優(you) 化、焊接時不再聚焦於(yu) 單一點、確保均勻加熱,因此能減少因熱能集中而引發的快速蒸發與(yu) 飛濺,並穩定熔池減少金屬蒸汽產(chan) 生,從(cong) 光學設計方麵解決(jue) 大量焊接飛濺的產(chan) 生,桓日K1M因此成功打造了全球最低飛濺半徑。“堵”的方麵:采取“一阻二粘三吸”飛濺防護設計嚴(yan) 防死守隔離飛濺和粉塵:在槍頭設置金屬濾網,這是對煙塵顆粒物進行的第一道防線、阻止飛濺進入槍管。槍管內(nei) 部增加粘膠,粘住僥(jiao) 幸進入的非金屬粉末。最後,磁鐵吸附進入槍管的金屬粉末。三重防護下來,進入槍管的飛濺被一網打盡,實現保護鏡與(yu) 焊接飛濺的100%隔離,保持焊槍工作穩定。

桓日K係列產(chan) 品開創了手持激光焊接行業(ye) “激光搖擺焊接技術”。徹底顛覆了以往激光焊接隻能走直線窄焊縫的困局,攻克各種非標、異形、寬焊縫等難題,實現了真正的全場景覆蓋焊接。K係列焊槍“激光搖擺焊接技術”之所以能夠顛覆工藝極限,一是桓日即將推出的新K1焊槍將長度縮減為(wei) 目前的激光焊槍的一半,重量降低到290g左右,解決(jue) 目前激光焊槍受限於(yu) 長度和重量,無法像TIG、MIG焊槍一樣方便焊工搖擺問題,很好解決(jue) 目前激光焊唯一存在的無法覆蓋寬焊縫、異型焊縫問題...小編有理由相信:隨著桓日新K1係列的推出,手持激光焊將迎來更大的市場爆發;二是K係列焊槍一方麵學習(xi) 吸收傳(chuan) 統電弧焊接焊工用手移動覆蓋寬焊縫、異型全場景焊縫,同時還用激光焊接獨有的振鏡擺動替代焊工需要長時間學習(xi) 實踐、很難控的手法,降低焊接工藝難度。小編也有理由相信:隨著桓日K係列產(chan) 品的進一步研發成熟,手持激光焊接將迎來更大的市場爆發。

1、可控激光替代難控電弧,可控振鏡替代難學手法從(cong) 技術上成為(wei) 激光替代電弧的基礎

激光焊槍相對於(yu) 電弧處於(yu) 遊離氣體(ti) 放電現象,依賴電極與(yu) 焊件空間距離控製、電弧質量輕、易飄忽變形,焊接工藝依賴於(yu) 焊工對電弧能量的控製,依賴於(yu) 焊工對電極與(yu) 焊件距離的控製,同時由於(yu) 電弧能量密度低,熔池易凝固,還需要額外配合焊工複雜的操作手法,對焊工焊接工藝和熟練程度要求很高;激光直接由光纖激光器穩定產(chan) 生和輸出、準直高亮度,能量密度高,能量傳(chuan) 遞過程穩定。結合振鏡,可以實現動態的出光擺動,並控製光斑大小、形狀、均勻性等,替代焊工複雜手法控製,適應不同的加工或顯示需求。由此從(cong) 技術原理上可得出結論:激光焊接將大範圍替代電弧焊接,成為(wei) 焊接領域新一代的加工工具。

2、易用+高熔深+增效+降本讓手持激光焊從(cong) 應用上對電弧焊具備碾壓式競爭(zheng) 優(you) 勢

手持激光焊更容易上手,焊工基本隻需沿著焊縫移動焊槍,類似“畫線”操作,無需複雜的熔池控製技能。手持電弧焊要求較高,焊工需要掌握焊條/焊絲(si) 送進、熔滴過渡、熔池控製等技巧,學習(xi) 周期更長,尤其是TIG焊對手穩要求更高。

手持激光焊本身具備能量高、深熔焊、速度快、熱影響小等特點。

相對於(yu) 手持電弧焊接而言,激光束可以通過振鏡擺動增加其間隙填充能力,隨著桓日新K1推出,借鑒傳(chuan) 統電焊利用焊工手動左右移動焊槍覆蓋寬焊縫、異型焊縫,傳(chuan) 統電弧焊接的最後一塊應用和技術堡壘被攻破,手持激光焊接將全麵替代電弧手持焊接!

綜合而言手持激光焊相對於(yu) 傳(chuan) 統焊機易用性好、焊縫體(ti) 積小(深熔焊)、材料相容性好、焊接速度快、保護氣體(ti) 消耗量少、焊絲(si) 消耗更少、焊熱輸入量少,變形小、綜合用工成本低等眾(zhong) 多優(you) 點

手持激光焊契合新質生產(chan) 力特征,將進一步替代傳(chuan) 統焊接方式,是智能化製造必然的升級方向。

手持激光焊正加速滲透小型加工廠、汽車維修、家電製造等核心領域,其輕量化、高精度的特性完美適配這些行業(ye) 對靈活加工和高質量焊接的需求。

手持激光焊技術憑借其高效、精密、靈活等優(you) 勢,正在多個(ge) 行業(ye) 領域實現規模化應用,並呈現小型化、集成化、智能化趨勢。據報告顯示,到2031年,全球手持激光市場規模將達到176億(yi) ,年銷售台數106.8萬(wan) 台。

手持激光焊接設備的安全防護是行業(ye) 不可逾越的紅線,而在過往幾年賽道高速發展中被選擇遺忘。當前行業(ye) 存在忽視漫反射光危害、違規操作等問題;必須建立嚴(yan) 格的安全防護體(ti) 係:

一、硬件安全控製:采用接觸式安全回路,僅(jin) 當焊槍接觸工件時才允許出光,杜絕任何可能的誤出光風險;

二、構建'個(ge) 人+工程'雙重防護體(ti) 係:作業(ye) 人員必須配備專(zhuan) 業(ye) 防護裝備(如激光防護眼鏡、防護服等),工作場所則需配置全封閉防護室、防輻射擋板、通風除塵係統等工程防護設施。在歐洲市場,企業(ye) 會(hui) 投入數倍的設備成本建設高標準安全防護房,而國內(nei) 市場往往忽視這方麵的投入,這種差異需引起行業(ye) 高度重視,以全麵提升激光焊接作業(ye) 的安全防護水平。桓日激光產(chan) 品是國內(nei) 唯一獲得德國安全認證的手持激光焊,滿足在歐盟範圍內(nei) 銷售的資質,值得國內(nei) 其他廠商學習(xi) 。

三、標準化管理:嚴格執行持證上崗製度,實施分級培訓考核(初/中/高級),提升安全風險意識,從源頭保障作業安全。小編在此再次強調:為了焊工安全,2000W以下手持激光焊接產品務必重視對非可見激光的防護,嚴格按照廠家操作規程進行操作;2000W以上激光焊接產品應該使用平台和機械臂焊接!

若不徹底解決(jue) 這些安全問題,個(ge) 別生產(chan) 廠家盲目追求高功率手持焊接將是一種對用戶、對行業(ye) 極其不負責任的行為(wei) ,必須將安全防護作為(wei) 技術升級的前提條件。

桓日一直把保障焊工同胞安全作為(wei) 全係產(chan) 品研發的基本良知和道德底線!桓日的“軟硬協同”安全防護體(ti) 係,將安全設計從(cong) “成本項”變更為(wei) “競爭(zheng) 力”,並牽頭製定中國第一條“手持激光焊接安全規程”團體(ti) 標準,該標準將構建覆蓋設備選型、人員防護、操作規範的全流程安全體(ti) 係,填補行業(ye) 在手持激光焊接安全標準方麵的空缺。

總結:

中國手持激光焊接產(chan) 品正帶領fun88官网平台產(chan) 業(ye) 從(cong) “中國仿造”、“中國製造”到“中國創造”和“中國智造”的精彩跨越!這是一個(ge) 由中國企業(ye) 創造的普及、通用激光設備全新敘事邏輯:

1、開創性突破:中國企業(ye) 首創推出水冷手持激光焊接方案,由中國企業(ye) 開創手持激光焊接新時代:2017年由中國深圳企業(ye) (深圳銘鐳激光)全球首創水冷手持激光焊接設備,這一裏程碑式的創新徹底改變了激光焊接技術的應用範式。突破性地將傳(chuan) 統工業(ye) 級大型激光設備轉化為(wei) 便攜式工具,中國企業(ye) 首次為(wei) 全球激光加工領域提供了"中國方案",開創了手持激光焊接的新時代,彰顯了中國企業(ye) 在激光應用領域的原創能力!

2、國內(nei) 外激光巨頭並行推進風冷手持激光方案:由國外IPG首創風冷手持激光焊接產(chan) 品Lightweld,國內(nei) 創鑫激光第一時間跟進推出更領先的風冷手持激光焊接產(chan) 品X1,該產(chan) 品在光束質量、能量效率和操作體(ti) 驗等方麵實現全麵超越,標誌著fun88官网平台企業(ye) 已具備與(yu) 國際巨頭同台競技的實力,生動詮釋了中國製造從(cong) "引進吸收"到"自主創新"的質變過程!

3、定義(yi) 全球標準:中國企業(ye) 首創和定義(yi) 全球手持激光焊接產(chan) 品最終形態:由國內(nei) 創鑫激光首創推出全集成、搖擺焊接全覆蓋的風冷K1產(chan) 品。K1產(chan) 品不僅(jin) 學習(xi) 傳(chuan) 統焊工靠手左右移動覆蓋寬焊縫、異型全場景焊縫,同時用振鏡擺動替代焊工需要長時間學習(xi) 、實踐、很難控的手法,在保持激光焊接碾壓電弧焊的深寬比、高速度、高質量標準上,極大的降低了焊接工藝難度。這一創新不僅(jin) 確立了行業(ye) 新標杆,更讓中國掌握了該領域的產(chan) 品定義(yi) 權和標準話語權!

中國手持激光焊的崛起證明:當中國企業(ye) 能夠像華為(wei) 、大疆那樣,以自主創新為(wei) 核心驅動力,打造具備全球技術引領性產(chan) 品時,所謂"產(chan) 能過剩"的指責將不攻自破。當前歐美的高關(guan) 稅本質是對創新乏力的恐慌,若更多中國企業(ye) 能立足產(chan) 品本質,用最低成本打造最高技術,那麽(me) 昨日從(cong) 瑞士日內(nei) 瓦傳(chuan) 來的"美國低頭"個(ge) 案將成為(wei) 常態。傲慢貿易保護主義(yi) 的壁壘終將崩塌,取而代之的將是全球市場對中國智造的主動擁抱。中華民族偉(wei) 大複興(xing) 的壯麗(li) 圖景必將如期而至。創鑫激光通過持續的技術突破和產(chan) 品迭代,不僅(jin) 實現了從(cong) “跟隨”到“領跑”的蛻變,更在全球市場樹立了"中國智造"的新標杆。這不僅(jin) 是產(chan) 業(ye) 的勝利,更是一個(ge) 新時代的開啟——用創新贏得世界尊重,用創新開創民族未來。

▼具體(ti) 報告請點擊查看下方鏈接

創鑫激光聯合清華大學發布《國內(nei) 外手持激光焊接技術的進展及展望》報告.pdf


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