激光加工制造在過去十年在中國得到迅速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)市場增長的其中一個(gè)重要表現(xiàn)是激光取代傳統(tǒng)工藝。從以往的絲印、刀刻到如今激光打標(biāo)、雕刻，從以往的沖床、刀片切割到如今激光切割，從傳統(tǒng)的化學(xué)劑、酸洗到如今激光清洗等，都是工藝上的重大轉(zhuǎn)變，在符合環(huán)保綠色制造基礎(chǔ)上，讓工藝更高效、產(chǎn)出量更大、工藝效果更美觀，這就是激光帶來的技術(shù)進(jìn)步，也是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。
傳統(tǒng)的砂輪切割很多已經(jīng)被激光切割取代
在焊接方面也同樣出現(xiàn)了工藝的更替，從以往的普通電焊、弧焊到如今激光焊接。以金屬材料為主的激光焊接是當(dāng)前最為重要的應(yīng)用。激光焊接在我國的發(fā)展已經(jīng)近30年了，但是以往采用的小功率YAG激光焊機(jī)常常是單機(jī)運(yùn)作，自動(dòng)化程度稍低，需要人工上下料，而且功率也低，工作臺(tái)幅面較小，難以操作大部件工件，導(dǎo)致激光焊接應(yīng)用無法鋪開。近些年激光焊接有了較大的發(fā)展，特別是光纖激光焊接、半導(dǎo)體激光焊接的應(yīng)用，在工件夾具、自動(dòng)化控制、自動(dòng)上下料也得到不錯(cuò)的開發(fā)，目前在國內(nèi)的部分汽車廠已裝備高端的自動(dòng)化激光釬焊車身系統(tǒng)，另外在航空零部件、中車的機(jī)車廂體等也有應(yīng)用。還有一個(gè)很重要的就是新能源汽車的動(dòng)力電池激光焊接。這些都是激光焊接高端應(yīng)用的體現(xiàn)。
在2018年末，手持式的激光焊接開始暢銷，這得益于光纖激光器成本大幅下降，以及光纖傳輸、手持焊接頭的技術(shù)成熟。手持激光焊的火熱也是一些廠家始料未及，但進(jìn)入2019年很多企業(yè)都跟進(jìn)生產(chǎn)，粗略估計(jì)已經(jīng)有數(shù)百家企業(yè)做手持激光焊接機(jī)。深圳的某一家企業(yè)高峰期一個(gè)月可出貨近200臺(tái)，而一些小企業(yè)也能做到每月出貨20臺(tái)，是個(gè)不錯(cuò)的業(yè)績增長點(diǎn)。
手持激光焊接之所以能迅速推廣，是因?yàn)樗憬?、使用簡單。相比高端自?dòng)化的激光焊接應(yīng)用，對各方面要求、技術(shù)門檻很高，而手持激光焊則是免除了夾具、運(yùn)動(dòng)控制的考慮，回歸到了人工手動(dòng)操作上了，所謂工件對準(zhǔn)、對位夾緊都是靠人手了。不能說這是一種從自動(dòng)化往人工操作的倒退，要從實(shí)際應(yīng)用成本、接受度來考慮。
拿不銹鋼焊接來說，目前現(xiàn)實(shí)中存在著大量的焊接加工，大多數(shù)是采用的普通氬弧焊、點(diǎn)焊，發(fā)展了這么多年，仍然是大量采用人工操作，而這樣的焊工數(shù)量也很多。在不銹鋼用量很大的廚具、廚房用品、衛(wèi)浴五金、不銹鋼門窗、防盜網(wǎng)，不銹鋼家具、酒店裝潢等行業(yè)均存在大量氬弧焊的應(yīng)用。這種手工焊從焊接性質(zhì)來說其實(shí)是傳統(tǒng)的低端焊接加工，一般都是焊接較薄的不銹鋼片、不銹鋼管。如今只是把電弧焊換成了激光焊，在操作上是非常類似的，一般的焊工不到半天的培訓(xùn)就能上手操作手持激光焊了，所以它對傳統(tǒng)的氬弧焊的取代潛力非常高。
氬弧焊常常需要焊絲熔化連接，導(dǎo)致焊接口常常有突出，而激光焊不需要焊絲，接口比較平滑。氬弧焊是發(fā)展了許多年，是存量最大的焊接工藝，而激光焊接是新興的工藝，發(fā)展迅速，但總量上只是焊接的一小部分，激光焊接取代部分氬弧焊是個(gè)必然趨勢。當(dāng)前，從使用成本考慮，氬弧焊也是很受歡迎的。
當(dāng)前氬弧焊的一臺(tái)焊機(jī)一般數(shù)千元可以買到，便宜的可能只需要二千多元，再加上小焊槍、焊絲、氬氣等配套產(chǎn)品不到一千元，一整套下來成本約3000元。而手持激光焊接設(shè)備，2019年較早的時(shí)候是超過十五萬元一臺(tái)，后來競爭逐漸加劇，做手持焊的廠家也增加了很多，賣到如今便宜的6萬元一臺(tái)(1千瓦)即可拿下。
氬弧焊常常為了省工省料，只在材料選定邊角固定位做點(diǎn)焊，而激光焊則是沿著拼縫做拉鏈?zhǔn)降暮附樱啾戎录す夂傅睦喂绦砸煤芏?。目前手持激光焊常見的?00瓦、1000瓦、1500瓦甚至2000瓦，這些功率段對于薄板鋼片的焊接已經(jīng)足夠了。如今手持激光焊接設(shè)備做得越來越緊湊，包括必須的 冷水機(jī) 都已經(jīng)可以集成到整機(jī)箱里實(shí)現(xiàn)一體化，可移動(dòng)性能好，采購成本比以前低了很多，已經(jīng)可以滿足大量金屬加工門店、加工廠的使用要求，甚至把設(shè)備拖到工地現(xiàn)場作業(yè)也完全沒問題。
以目前全國氬弧焊成百上千萬的用量，手持激光焊的替代空間非常巨大。這將是激光焊接一個(gè)很大的增量，對激光器、 冷水機(jī) 、手持焊接頭以及相關(guān)光學(xué)器件都會(huì)帶來需求。
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