3月29日-31日,在中國焊接協(xié)會焊接設(shè)備分會專家委員會召開的焊接熱點與前沿技術(shù)研討會上,創(chuàng)鑫激光研發(fā)和產(chǎn)品負(fù)責(zé)人蔣峰總經(jīng)理和清華大學(xué)趙海燕教授共同受邀做了《國內(nèi)外手持激光焊接技術(shù)的進(jìn)展及展望》的報告(文末為PDF版本報告鏈接),報告引發(fā)現(xiàn)場專家的熱烈反響。報告對手持激光焊市場發(fā)展?fàn)顩r、設(shè)備構(gòu)成、手持激光焊原理、技術(shù)發(fā)展趨勢、傳統(tǒng)及激光焊接工藝特點以及未來應(yīng)用等幾個方面進(jìn)行了深度分析,對行業(yè)發(fā)展具有重要的參考意義。小編相信這篇報告將給手持激光焊行業(yè)帶來重大深遠(yuǎn)、提綱挈領(lǐng)的影響。
為了方便大家理解此份意義重大的重量級報告,小編從報告中提純幾大重要結(jié)論供大家參考。
1、激光器成本驟降驅(qū)動手持激光焊爆發(fā)式增長
2017年深圳銘鐳激光推出全球首臺手持激光焊機(jī),這也是由中國人最先首創(chuàng)推出的第一款通用金屬加工設(shè)備,具有里程碑意義。后續(xù)受光纖激光器大幅跳水,價格狂降至0.65-0.7萬元/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(dá)64億人民幣,同年中國以71%全球市場份額碾壓式領(lǐng)跑手持激光焊機(jī)市場,份額超北美5倍、超歐洲9倍。這不僅反應(yīng)出中國在裝備制造領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)治力,更加說明中國將在未來很長一段時間主導(dǎo)全球手持激光焊市場、技術(shù)、產(chǎn)品的發(fā)展。
2、激光焊接替代電弧焊接空間依然巨大
相對于手持電弧焊機(jī)等傳統(tǒng)焊機(jī),國內(nèi)手持激光焊機(jī)滲透率呈現(xiàn)穩(wěn)步提升態(tài)勢,2024年手持激光焊機(jī)年產(chǎn)量對比手持電焊機(jī)年產(chǎn)量的滲透率達(dá)4.41%,相比近390萬臺手持電弧焊機(jī)產(chǎn)量而言,手持激光焊則剛剛邁過17萬臺關(guān)口,可見替代空間還十分巨大。未來十年,可以預(yù)測,2030年全球手持激光銷量將達(dá)86萬,2031年將抵近或突破100萬臺,滲透率將達(dá)到10.55%,其中70%以上市場集中在中國;依托激光技術(shù)、產(chǎn)品、品質(zhì)、工藝升級必然加速替代滲透步伐,推動制造業(yè)向高效、綠色、精密化方向升級。
3、1000-2000W成為手持激光焊機(jī)主流功率段
2024年全球不同功率手持激光焊機(jī)銷售占比為:1000-2000W機(jī)型占據(jù)市場主流(占比63.2%),其次為2000-3000W機(jī)型(占比26.03%),>3000W高功率機(jī)型占比7.1%,而<1000W低功率機(jī)型占比僅3.63%。激光器技術(shù)進(jìn)步與市場規(guī)?;a(chǎn)推動設(shè)備價格下行,加速驅(qū)動市場增長。小編在此補充:從保護(hù)焊工安全角度,手持激光焊適宜2000W以下功率產(chǎn)品;2000W以上功率建議平臺或者機(jī)械臂焊接;功率越小,不可見光的激光對焊工影響傷害越小,創(chuàng)鑫激光會堅定堅持小功率大熔深的技術(shù)路線。

當(dāng)前全球手持激光焊機(jī)產(chǎn)品呈現(xiàn)小型化、輕量化和集成化特點
隨著純風(fēng)冷散熱技術(shù)的提升與突破,純風(fēng)冷適配的功率段會提升至2kW。因此可以判斷未來趨勢:2000W以內(nèi),風(fēng)冷將以“主機(jī)槍頭輕、更便攜、成本低、能耗低、冬天使用穩(wěn)定、易維護(hù)”等特點逐漸替代水冷;2000W以上,與水冷對比,高效冷媒效率更高,能耗更低,成本比水冷略低,冬天易維護(hù),高效冷媒將會取代水冷,成為2000W以上中高功率段技術(shù)和產(chǎn)品主流。
早期手持激光焊槍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光路易損,為此焊槍一般都比較笨重,焊工操作不便,適用范圍不及氬弧焊,嚴(yán)重限制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(fā)展。
目前八成手持激光焊品質(zhì)問題都是焊槍問題:灰塵飛濺沾污鏡片回?zé)龢岊^光路、焊槍碰撞掉落產(chǎn)生粉塵及引發(fā)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(jìn)行寬焊縫、異型焊縫焊接,也進(jìn)一步影響了手持激光焊接市場的發(fā)展。
在一定程度上,焊槍技術(shù)體現(xiàn)了除了主機(jī)和送絲機(jī)技術(shù)外,手持激光焊接設(shè)備企業(yè)技術(shù)高低程度,也決定了手持激光焊接未來發(fā)展的速度。
桓日激光K系列產(chǎn)品在“疏”和“堵”兩方面同時著力,希望以此解決槍頭飛濺和粉塵問題。
“疏”的方面:桓日K系列采用業(yè)界唯一的“CONE光斑”技術(shù),讓激光能量分布優(yōu)化、焊接時不再聚焦于單一點、確保均勻加熱,因此能減少因熱能集中而引發(fā)的快速蒸發(fā)與飛濺,并穩(wěn)定熔池減少金屬蒸汽產(chǎn)生,從光學(xué)設(shè)計方面解決大量焊接飛濺的產(chǎn)生,桓日K1M因此成功打造了全球最低飛濺半徑?!岸隆钡姆矫妫翰扇 耙蛔瓒橙憋w濺防護(hù)設(shè)計嚴(yán)防死守隔離飛濺和粉塵:在槍頭設(shè)置金屬濾網(wǎng),這是對煙塵顆粒物進(jìn)行的第一道防線、阻止飛濺進(jìn)入槍管。槍管內(nèi)部增加粘膠,粘住僥幸進(jìn)入的非金屬粉末。最后,磁鐵吸附進(jìn)入槍管的金屬粉末。三重防護(hù)下來,進(jìn)入槍管的飛濺被一網(wǎng)打盡,實現(xiàn)保護(hù)鏡與焊接飛濺的100%隔離,保持焊槍工作穩(wěn)定。
桓日K系列產(chǎn)品開創(chuàng)了手持激光焊接行業(yè)“激光搖擺焊接技術(shù)”。徹底顛覆了以往激光焊接只能走直線窄焊縫的困局,攻克各種非標(biāo)、異形、寬焊縫等難題,實現(xiàn)了真正的全場景覆蓋焊接。K系列焊槍“激光搖擺焊接技術(shù)”之所以能夠顛覆工藝極限,一是桓日即將推出的新K1焊槍將長度縮減為目前的激光焊槍的一半,重量降低到290g左右,解決目前激光焊槍受限于長度和重量,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系列的推出,手持激光焊將迎來更大的市場爆發(fā);二是K系列焊槍一方面學(xué)習(xí)吸收傳統(tǒng)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(xué)習(xí)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系列產(chǎn)品的進(jìn)一步研發(fā)成熟,手持激光焊接將迎來更大的市場爆發(fā)。
1、可控激光替代難控電弧,可控振鏡替代難學(xué)手法從技術(shù)上成為激光替代電弧的基礎(chǔ)
激光焊槍相對于電弧處于游離氣體放電現(xiàn)象,依賴電極與焊件空間距離控制、電弧質(zhì)量輕、易飄忽變形,焊接工藝依賴于焊工對電弧能量的控制,依賴于焊工對電極與焊件距離的控制,同時由于電弧能量密度低,熔池易凝固,還需要額外配合焊工復(fù)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(wěn)定產(chǎn)生和輸出、準(zhǔn)直高亮度,能量密度高,能量傳遞過程穩(wěn)定。結(jié)合振鏡,可以實現(xiàn)動態(tài)的出光擺動,并控制光斑大小、形狀、均勻性等,替代焊工復(fù)雜手法控制,適應(yīng)不同的加工或顯示需求。由此從技術(shù)原理上可得出結(jié)論:激光焊接將大范圍替代電弧焊接,成為焊接領(lǐng)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應(yīng)用上對電弧焊具備碾壓式競爭優(yōu)勢
手持激光焊更容易上手,焊工基本只需沿著焊縫移動焊槍,類似“畫線”操作,無需復(fù)雜的熔池控制技能。手持電弧焊要求較高,焊工需要掌握焊條/焊絲送進(jìn)、熔滴過渡、熔池控制等技巧,學(xué)習(xí)周期更長,尤其是TIG焊對手穩(wěn)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。
相對于手持電弧焊接而言,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,借鑒傳統(tǒng)電焊利用焊工手動左右移動焊槍覆蓋寬焊縫、異型焊縫,傳統(tǒng)電弧焊接的最后一塊應(yīng)用和技術(shù)堡壘被攻破,手持激光焊接將全面替代電弧手持焊接!
綜合而言手持激光焊相對于傳統(tǒng)焊機(jī)易用性好、焊縫體積?。ㄉ钊酆福?、材料相容性好、焊接速度快、保護(hù)氣體消耗量少、焊絲消耗更少、焊熱輸入量少,變形小、綜合用工成本低等眾多優(yōu)點
手持激光焊契合新質(zhì)生產(chǎn)力特征,將進(jìn)一步替代傳統(tǒng)焊接方式,是智能化制造必然的升級方向。
手持激光焊正加速滲透小型加工廠、汽車維修、家電制造等核心領(lǐng)域,其輕量化、高精度的特性完美適配這些行業(yè)對靈活加工和高質(zhì)量焊接的需求。
手持激光焊技術(shù)憑借其高效、精密、靈活等優(yōu)勢,正在多個行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,并呈現(xiàn)小型化、集成化、智能化趨勢。據(jù)報告顯示,到2031年,全球手持激光市場規(guī)模將達(dá)到176億,年銷售臺數(shù)106.8萬臺。

手持激光焊接設(shè)備的安全防護(hù)是行業(yè)不可逾越的紅線,而在過往幾年賽道高速發(fā)展中被選擇遺忘。當(dāng)前行業(yè)存在忽視漫反射光危害、違規(guī)操作等問題;必須建立嚴(yán)格的安全防護(hù)體系:
一、硬件安全控制:采用接觸式安全回路,僅當(dāng)焊槍接觸工件時才允許出光,杜絕任何可能的誤出光風(fēng)險;
二、構(gòu)建'個人+工程'雙重防護(hù)體系:作業(yè)人員必須配備專業(yè)防護(hù)裝備(如激光防護(hù)眼鏡、防護(hù)服等),工作場所則需配置全封閉防護(hù)室、防輻射擋板、通風(fēng)除塵系統(tǒng)等工程防護(hù)設(shè)施。在歐洲市場,企業(yè)會投入數(shù)倍的設(shè)備成本建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)安全防護(hù)房,而國內(nèi)市場往往忽視這方面的投入,這種差異需引起行業(yè)高度重視,以全面提升激光焊接作業(yè)的安全防護(hù)水平。桓日激光產(chǎn)品是國內(nèi)唯一獲得德國安全認(rèn)證的手持激光焊,滿足在歐盟范圍內(nèi)銷售的資質(zhì),值得國內(nèi)其他廠商學(xué)習(xí)。
若不徹底解決這些安全問題,個別生產(chǎn)廠家盲目追求高功率手持焊接將是一種對用戶、對行業(yè)極其不負(fù)責(zé)任的行為,必須將安全防護(hù)作為技術(shù)升級的前提條件。
桓日一直把保障焊工同胞安全作為全系產(chǎn)品研發(fā)的基本良知和道德底線!桓日的“軟硬協(xié)同”安全防護(hù)體系,將安全設(shè)計從“成本項”變更為“競爭力”,并牽頭制定中國第一條“手持激光焊接安全規(guī)程”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)將構(gòu)建覆蓋設(shè)備選型、人員防護(hù)、操作規(guī)范的全流程安全體系,填補行業(yè)在手持激光焊接安全標(biāo)準(zhǔn)方面的空缺。
總結(jié):
中國手持激光焊接產(chǎn)品正帶領(lǐng)中國激光產(chǎn)業(yè)從“中國仿造”、“中國制造”到“中國創(chuàng)造”和“中國智造”的精彩跨越!這是一個由中國企業(yè)創(chuàng)造的普及、通用激光設(shè)備全新敘事邏輯:
1、開創(chuàng)性突破:中國企業(yè)首創(chuàng)推出水冷手持激光焊接方案,由中國企業(yè)開創(chuàng)手持激光焊接新時代:2017年由中國深圳企業(yè)(深圳銘鐳激光)全球首創(chuàng)水冷手持激光焊接設(shè)備,這一里程碑式的創(chuàng)新徹底改變了激光焊接技術(shù)的應(yīng)用范式。突破性地將傳統(tǒng)工業(yè)級大型激光設(shè)備轉(zhuǎn)化為便攜式工具,中國企業(yè)首次為全球激光加工領(lǐng)域提供了"中國方案",開創(chuàng)了手持激光焊接的新時代,彰顯了中國企業(yè)在激光應(yīng)用領(lǐng)域的原創(chuàng)能力!
2、國內(nèi)外激光巨頭并行推進(jìn)風(fēng)冷手持激光方案:由國外IPG首創(chuàng)風(fēng)冷手持激光焊接產(chǎn)品Lightweld,國內(nèi)創(chuàng)鑫激光第一時間跟進(jìn)推出更領(lǐng)先的風(fēng)冷手持激光焊接產(chǎn)品X1,該產(chǎn)品在光束質(zhì)量、能量效率和操作體驗等方面實現(xiàn)全面超越,標(biāo)志著中國激光企業(yè)已具備與國際巨頭同臺競技的實力,生動詮釋了中國制造從"引進(jìn)吸收"到"自主創(chuàng)新"的質(zhì)變過程!
3、定義全球標(biāo)準(zhǔn):中國企業(yè)首創(chuàng)和定義全球手持激光焊接產(chǎn)品最終形態(tài):由國內(nèi)創(chuàng)鑫激光首創(chuàng)推出全集成、搖擺焊接全覆蓋的風(fēng)冷K1產(chǎn)品。K1產(chǎn)品不僅學(xué)習(xí)傳統(tǒng)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(xué)習(xí)、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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上,極大的降低了焊接工藝難度。這一創(chuàng)新不僅確立了行業(yè)新標(biāo)桿,更讓中國掌握了該領(lǐng)域的產(chǎn)品定義權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)!
中國手持激光焊的崛起證明:當(dāng)中國企業(yè)能夠像華為、大疆那樣,以自主創(chuàng)新為核心驅(qū)動力,打造具備全球技術(shù)引領(lǐng)性產(chǎn)品時,所謂"產(chǎn)能過剩"的指責(zé)將不攻自破。當(dāng)前歐美的高關(guān)稅本質(zhì)是對創(chuàng)新乏力的恐慌,若更多中國企業(yè)能立足產(chǎn)品本質(zhì),用最低成本打造最高技術(shù),那么昨日從瑞士日內(nèi)瓦傳來的"美國低頭"個案將成為常態(tài)。傲慢貿(mào)易保護(hù)主義的壁壘終將崩塌,取而代之的將是全球市場對中國智造的主動擁抱。中華民族偉大復(fù)興的壯麗圖景必將如期而至。創(chuàng)鑫激光通過持續(xù)的技術(shù)突破和產(chǎn)品迭代,不僅實現(xiàn)了從“跟隨”到“領(lǐng)跑”的蛻變,更在全球市場樹立了"中國智造"的新標(biāo)桿。這不僅是產(chǎn)業(yè)的勝利,更是一個新時代的開啟——用創(chuàng)新贏得世界尊重,用創(chuàng)新開創(chuàng)民族未來。
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創(chuàng)鑫激光聯(lián)合清華大學(xué)發(fā)布《國內(nèi)外手持激光焊接技術(shù)的進(jìn)展及展望》報告.pdf
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