常見的工業(yè)激光器類型包括固態(tài)激光器、CO2激光器和光纖激光器等，隨著激光技術(shù)的不斷突破，功率不斷得到提升，激光器的適用領(lǐng)域更加廣泛，激光器的用途分工也變得明晰。然而光纖激光器技術(shù)的革新，成為了市場與工藝分工的改革者。
原來的中小功率焊接習(xí)慣用的YAG固態(tài)激光器，光纖激光器也適用了;原來擅長中高功率切割金屬的軸流CO2激光器，光纖激光器也適用了;適用于高功率焊接的半導(dǎo)體激光器，由于光纖激光器采用輔助的擺動焊接克服了難點(diǎn)，也能適用。光纖激光器在精密激光加工領(lǐng)域也對其它類型激光器發(fā)起了類似挑戰(zhàn)。
光纖激光器由于適用性強(qiáng)、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)而廣受歡迎，激光器廠商也不斷推高產(chǎn)品功率，從1萬瓦、2萬瓦到4萬瓦，不久前創(chuàng)鑫激光宣布推出5萬瓦商用光纖激光器。至今為止光纖激光器更成熟的應(yīng)用仍然是激光切割，更準(zhǔn)確說是金屬的前端開料切割?？梢哉f激光器的焊接未被充分挖掘，焊接的應(yīng)用從前端部件加工到后端的產(chǎn)品成型，都可以用到，理論上市場是更為廣闊，但是由于其加工工藝有一定技術(shù)要求，而且需要精準(zhǔn)的加工需求帶動，常常是行業(yè)定制的激光焊接設(shè)備。
那么未來高功率激光焊接最具有潛力的發(fā)展在哪里呢?
新能源在激光加工
目前提及新能源，很多人想到新能源汽車和電池，嚴(yán)格來說新能源就是清潔能源，風(fēng)能、水能、太陽能、核能等，最終的使用方式都是電力，儲電設(shè)備和電池都能算是新能源的產(chǎn)品。
我國非常重視風(fēng)能的發(fā)展，原先配合西部大開發(fā)以大西北為重點(diǎn)區(qū)域，后來發(fā)現(xiàn)使用市場和人口集中的東部南部沿海，因此近幾年風(fēng)能的發(fā)展轉(zhuǎn)移到沿海城市。廣東計(jì)劃在未來20年內(nèi)投資近萬億發(fā)展沿海風(fēng)力電場。風(fēng)車葉片、轉(zhuǎn)子、基座、發(fā)電機(jī)、塔筒等是風(fēng)電設(shè)備主要構(gòu)成，塔筒、基座等大部件金屬需要大量的高功率焊接，厚度超過20mm甚至50mm以上，可適用萬瓦激光焊接，甚至是4萬瓦的激光焊接都有需求。國內(nèi)目前已經(jīng)有嘗試3.2萬瓦激光用于風(fēng)電設(shè)備的加工。
水能主要就是水電站，水泵、渦輪機(jī)、電機(jī)、葉片修復(fù)等是高功率激光焊接常用到的，普遍適用4KW以上激光器，其中水泵激光焊接應(yīng)用最多最成熟，從小水泵的千瓦級焊接發(fā)展到大型水泵的萬瓦級激光焊接，應(yīng)用空間廣闊。核電站擁有較多輸送管道、大型儲蓄罐、反應(yīng)堆內(nèi)構(gòu)件，可大量應(yīng)用高功率激光焊接。由于放射性材料有輻射危險(xiǎn)，核電的安全性是最重要的，因此管道和儲蓄罐等金屬壁比較厚，需要較高功率焊接，對應(yīng)可用10KW以上激光器來實(shí)現(xiàn)。
新能源汽車的激光焊接需求
汽車作為走進(jìn)千家萬戶的大眾消費(fèi)品，其采用新工藝的程度也一定程度上反映了汽車的品質(zhì)。汽車的激光應(yīng)用，包括車身架構(gòu)件的焊接、汽車內(nèi)飾的激光加工以及新能源汽車動力電池的焊接等。傳統(tǒng)燃油車的汽車車身激光焊接在國內(nèi)已經(jīng)有一定滲透應(yīng)用，而電動汽車產(chǎn)線上目前采用激光加工仍然較少，未來在車架和汽車內(nèi)飾的激光加工將會復(fù)制燃油車的工藝，逐步增加使用激光。預(yù)計(jì)2022年國內(nèi)電動汽車產(chǎn)銷超過300萬輛，未來激光進(jìn)入電動汽車產(chǎn)線只是時(shí)間問題。激光焊接車身普遍采用4KW、6KW以上功率的光束，給高功率自動化激光焊接帶來新的需求。
動力電池的激光加工是目前新能源汽車工藝的重點(diǎn)和難點(diǎn)。激光焊接主要包括：極耳的焊接(包括預(yù)焊接)、極帶的點(diǎn)焊接、電芯入殼的預(yù)焊、外殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接、電池PACK模組時(shí)的連接片焊接，以及模組后的蓋板上的防爆閥焊接。
動力電池是近年激光設(shè)備企業(yè)最重視的新增長點(diǎn)之一，事實(shí)上也帶來每年超過50億元的中高功率自動化激光專用設(shè)備。動力電池的加工一般需用到2KW以上的中功率，特別是電池外殼鋁合金封裝可能還會用到更高功率，需求量會繼續(xù)增加。
船舶制造推動高功率激光焊接
今年多個(gè)傳統(tǒng)激光加工大行業(yè)的需求略顯疲軟，但是船舶制造是一大亮點(diǎn)，受國際海運(yùn)需求增加推動，船舶訂單節(jié)節(jié)上升。我國的造船業(yè)規(guī)模龐大，位居世界首位，船身鋼板的切割和焊接加工需求較大，10mm以上厚板和30mm超厚版均是大型船舶所需。目前在大連、上海、武漢等造船廠均有應(yīng)用激光焊接，以高功率激光復(fù)合焊為主要應(yīng)用。
8月中旬，第二艘國產(chǎn)大型郵輪H1509在中國船舶集團(tuán)上海外高橋造船有限公司正式開工建造。外高橋造船打造了國內(nèi)第一個(gè)郵輪專用薄板智能生產(chǎn)車間，引進(jìn)T-BEAM流水線設(shè)備和八臺焊接機(jī)器人，創(chuàng)新采用激光切割、激光復(fù)合焊等技術(shù)。而2年前招商局輪船已經(jīng)在南通海門建立了大型郵輪的激光加工中心?？梢?，高功率激光焊接的應(yīng)用在造船業(yè)將會大有作為，是萬瓦級激光的重要戰(zhàn)場之一。
總結(jié)
今年一般工業(yè)制造需求下行壓力較大，激光設(shè)備需求也放緩了，而同期激光器和配套產(chǎn)品的技術(shù)繼續(xù)突破，特別是功率再次提升。高功率激光的應(yīng)用需要繼續(xù)探索，而且要往高端產(chǎn)業(yè)滲透才會保持繼續(xù)增長勢頭。航空航天當(dāng)然也是高端，但是批量較少，我們考慮高功率焊接市場的開拓，必須是有巨大的批量化、規(guī)模化應(yīng)用潛力的，我們也要考慮萬瓦級激光器究竟還能用于什么領(lǐng)域。清潔能源、新能源汽車、造船等對高功率焊接具有很強(qiáng)的需求空間。當(dāng)然也有其他領(lǐng)域同樣可以開拓，這需要激光企業(yè)和用戶繼續(xù)合作共同探索。
特域激光冷水機(jī)配套發(fā)展
越來越多領(lǐng)域使用激光焊機(jī)技術(shù)，而激光器的功率有大有小，對精控溫度要求也比較高，特域從研發(fā)激光冷水機(jī)開始，非常關(guān)注激光設(shè)備的發(fā)展，設(shè)計(jì)研發(fā)出相配套的激光冷水機(jī)，從小功率的便捷的手持激光焊接一體機(jī)到光纖激光冷水機(jī)，到萬瓦的激光冷水機(jī)都一應(yīng)俱全，為各種激光設(shè)備商家提供合適制冷方案。
廣州特域機(jī)電原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請注明出處！
