传统焊接行业正迎来一场静默革命,手持激光焊设备在过去三年间以惊人速度渗透制造业各个角落,而技术革新的焦点正集中在那个曾经被忽视的环节——冷却系统。
市场爆发式增长,中国成全球制造中心
行业数据显示,中国已占据全球手持激光焊市场71%的份额。2024年全球便携式手持光纤激光焊接机市场销售额已达到5.05亿美元,预计到2031年将攀升至11.41亿美元,年复合增长率高达12.5%。
更为惊人的是替代空间——根据创鑫激光与清华大学联合发布的报告,2024年手持激光焊机年产量对比手持电焊机年产量的渗透率仅为4.41%。面对近390万台的手持电弧焊机年产量,手持激光焊刚刚迈过17万台关口,前景广阔。
“激光器成本下降是推动市场爆发的关键因素。”行业分析师指出,“光纤激光器价格已从几年前的数万元每千瓦降至现在的0.65-0.7万元/千瓦,这直接推动了全球手持激光焊市场7年暴增12倍。”
冷却系统成技术角逐新战场
在手持激光焊设备快速普及的同时,冷却系统的技术路线之争也逐渐浮出水面。传统的水冷方案面临冬季防冻、定期维护等挑战;风冷方案虽轻巧便携,但适配功率段有限。
“未来趋势已明朗:2000W以内,风冷将以‘主机枪头轻、更便携、成本低’等特点逐渐替代水冷;2000W以上,高效冷媒将会取代水冷,成为中高功率段技术和产品主流。”技术专家如此判断。
冷媒直冷技术以制冷剂替代水作为中间介质,结构复杂但能耗低、体积重量小,特别适合中高功率场景。这一判断正在行业内形成共识,各大厂商纷纷布局冷媒技术路线。
思创激光冷媒手持焊的技术突破
在众多布局冷媒技术的厂商中,思创激光的STR-HW系列因其独特的技术路径而备受关注。
双回路冷媒恒温系统是思创激光的核心技术之一,使设备的使用环境温度拓展至-30℃~60℃。这意味着无论是在北方严寒的冬季,还是南方酷热的夏季,设备都能稳定运行,解决了传统设备的环境限制问题。
“STR-HW系列可经受住最大7×24小时不间断工作,这得益于多年来在高功率光纤激光技术上的沉淀。”思创激光技术人员介绍,“‘小芯径’激光技术加上双回路冷媒直冷对温度的有效控制,冷却速度快,不易受外部环境影响。”
思创激光在国内率先将14μm小芯径技术应用于手持激光焊,在同等功率下,小芯径光纤具有更好的光束质量、更高的能量密度,更深的焊接熔深。不仅焊接质量高质高效,还能节能30%以上。
一体化设计破解行业痛点
手持激光焊行业面临着诸多痛点:八成手持激光焊品质问题都是焊枪问题,灰尘飞溅沾污镜片回烧枪头光路、焊枪碰撞掉落产生粉尘及引发光路偏移等问题阻碍了手持激光焊渗透的步伐。
思创激光通过焊机+铠缆+焊枪全封闭一体化设计,整体运作配合更流畅,光束质量更好,能量传输损耗更低。可实现8mm铝板真焊透,展现了卓越的焊接能力。
“我们的一体化设计不仅仅是外观上的改进,更是系统稳定性的全面提升。”思创激光产品经理表示,“自主研发的激光器、冷却系统、控制系统等部件,确保了设备在长期使用中的可靠性。”
应用场景持续拓展
手持激光焊的应用正在从最初的薄板焊接向中厚板领域拓展。制造业中的中厚板领域包括造船、风电、管道、锅炉、压力容器等行业,占据了制造业的半壁江山。
但因传统手持焊中厚板焊接效果不佳,且占地面积大、耗电量大,中厚板领域制造业客户接受度低。思创激光通过一体化设计,确保整套设备的轻量化小体积、长期稳定可靠、高低温无碍工作、节约能耗30%以上,让手持焊更符合客户厚板焊接的综合性需求。
在机器人焊接实际应用中,手持焊是否能实现长时间连续焊接,直接影响了该流水线的生产效率。
安全与环保并重的发展之路
随着行业的快速发展,安全问题日益凸显。手持激光焊接设备的安全防护是行业不可逾越的红线,而在过往几年赛道高速发展中被选择遗忘。
环保优势也是手持激光焊的重要卖点。相比传统电弧焊,手持激光焊接具备能耗低、热影响区小、无烟尘的优势,更契合碳中和战略目标。
随着欧盟碳边境调节机制(CBAM)等政策的落地,制造企业亟需替代高碳焊接工艺,倒逼焊接设备向绿色、节能方向快速迭代。
未来展望:智能化与系统集成
未来手持激光焊接将不再是孤立工具,而将嵌入智能制造系统,配合机器人协作、MES系统联动、数字孪生仿真,实现全流程可视化与质量可控,构建高度协同的“焊接生态”。
思创激光自研的“MASTER大师工艺库”,集成AI智能焊接专家经验,赋予设备卓越性能与智能内核,满足多样化定制需求。这种智能化路径代表了行业的发展方向。
全球手持激光焊接市场方兴未艾,在智能制造和绿色转型的双重驱动下,技术迭代加速推进。冷媒手持焊作为中高功率场景的最优解决方案,正凭借其环境适应性和稳定性赢得市场认可。
思创激光的双回路冷媒恒温智能系统与小芯径激光技术,不过是中国激光产业蓬勃发展的一个缩影。随着技术不断成熟和应用场景拓展,手持激光焊接有望在未来五年内实现对传统焊接方式的规模化替代,真正成为工业制造的主流工具。