打標(biāo)、切割和焊接是激光加工中重要的三大應(yīng)用。過(guò)去十幾年間,激光打標(biāo)先放量,如今市場(chǎng)規(guī)模接近 100 億元;激光切割從 YAG、CO2 激光切割發(fā)展到光纖激光切割,過(guò)去 6 年間也迎來(lái)了市場(chǎng)放量,目前市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 200 億元。
激光焊接一直被看好,然而市場(chǎng)需求沒(méi)有明顯增長(zhǎng),仍以白車身焊接為主要應(yīng)用,直到近幾年國(guó)內(nèi)新能源汽車出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng),動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)帶動(dòng)了激光焊接的增長(zhǎng)。2018 年下半年以來(lái),手持式的激光焊接逐漸受到歡迎,并且成為了今年上半年激光焊接市場(chǎng)的一個(gè)亮點(diǎn),以至2019 年工博會(huì)上各家激光企業(yè)紛紛展出了適用于手持激光焊接的設(shè)備。
效率提升、去技能化,手持激光焊成本節(jié)約明顯
焊接可以分為熔化焊、壓力焊及釬焊。熔焊是在焊接過(guò)程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。激光焊屬于熔化焊的一種。
焊接的分類
手持激光焊接機(jī)一般由激光器(一般配置 500-1500W 光纖連續(xù)激光器)、冷水機(jī)組、控制軟件、激光焊接頭、光纖等部件組成。
手持激光焊發(fā)展時(shí)間尚短,應(yīng)用的領(lǐng)域集中在鈑金、機(jī)箱、水箱、配電箱等機(jī)柜、櫥柜廚衛(wèi)、不銹鋼門(mén)窗護(hù)欄等復(fù)雜不規(guī)則、不需要夾具的焊接工序,在這些應(yīng)用場(chǎng)景中取代了傳統(tǒng)氬弧焊、電焊在薄不銹鋼板、鐵板、鋁板等金屬材料方面的焊接。未來(lái),激光手持焊設(shè)備形成標(biāo)準(zhǔn)后,可應(yīng)用于軌道交通、航空航天、汽車制造等支柱行業(yè)。
手持激光焊接的優(yōu)勢(shì):
1、成本節(jié)?。汗?jié)省成本主要通過(guò)提、去技能化、減少焊后處理三方面實(shí)現(xiàn):
1)效率高。手持激光焊接速度快,比傳統(tǒng)焊接快 2-10 倍,一臺(tái)機(jī)器一年至少可以省 2 個(gè)焊工;
2)去技能。操作簡(jiǎn)單,無(wú)需上崗證即可上崗;
3)焊接后的焊縫平滑,減少后續(xù)打磨工序。
以氬弧焊為例,氬弧焊需要成熟的焊工,1 個(gè)成熟焊工的年人工成本不低于 8 萬(wàn)元,手持激光焊使用普通的操作工,一年人工成本僅 5 萬(wàn)元,按手持激光焊效率是氬弧焊 1 倍計(jì)算,可節(jié)省人工成本 11 萬(wàn)元。且氬弧焊一般焊后都需要打磨處理,而激光手持焊焊后幾乎不需要打磨,或者是只需要輕微打磨,這樣又節(jié)省一部分打磨工的人力成本。投資回收期在 2 年左右。
2、環(huán)保:傳統(tǒng)氬弧焊會(huì)產(chǎn)生大量的焊接灰塵和渣滓,對(duì)環(huán)境危害較大,而激光手持焊對(duì)環(huán)境的危害相對(duì)較少。
3、激光焊接耗材少,壽命長(zhǎng)。
4、擴(kuò)展性強(qiáng),后期可以配臵機(jī)械手或其他數(shù)控焊接機(jī)床,以及更換普通手持頭或擺動(dòng)手持頭,來(lái)達(dá)到各種焊接需求。
5、焊接時(shí)熱影響區(qū)域小,工件無(wú)變形,無(wú)焊疤,焊接牢固。
6、可焊材質(zhì)種類范圍大,可相互接合各種異質(zhì)材料。
7、手持式操作模式,裝配專用焊接嘴可以對(duì)工件實(shí)現(xiàn)任意部位任意角度的焊接,可放置在離工件適當(dāng)之距離,且可在工件周圍的機(jī)具或障礙間再導(dǎo)引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無(wú)法發(fā)揮。