點環光斑激光焊接頭是一種新型激光焊接頭,其能夠把高功率激光束通過光束整型把原本激光光斑由圓形變成點環形式。激光焊接頭是激光焊接系統的核心組件,通過調整焦距、工作距離等參數,其可以獲得合適的光斑尺寸或形狀。
高斯光斑能量分布不均,中心能量強、邊緣能量弱,在激光焊接過程中,由于高斯光斑中心部分激光能量高,材料易熔化氣化蒸發,從而產生飛濺、凹陷、裂紋、空洞等缺陷。由于焊點中心和邊緣存在溫度差,平頂光斑也會引起材料缺陷。
控制激光束能量的分布是控制材料飛濺、凹陷和空洞等缺陷的關鍵因素。點環光斑可以由環形光斑、高斯光斑疊加產生,其能量分布均勻,能夠有效降低材料飛濺、氣孔、裂紋等焊接缺陷,正成為高功率激光焊接領域研究熱點。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年中國點環光斑激光焊接頭行業市場深度調研與發展趨勢預測研究報告》顯示,點環光斑產生方法可分為基于折射光學元件的點環光斑、基于衍射光學元件的點環光斑等。我國點環光斑激光焊接領域研究單位包括華中科技大學、創鑫激光子公司寶辰鑫、上海飛博激光等。
點環光斑激光焊接頭能夠滿足不同領域、不同材料的焊接需求,在核電、動力電池生產、機械設備、工具加工、航天航空、汽車制造、船舶制造等領域應用空間廣闊。
在動力電池生產中,點環光斑激光焊接頭能夠實現電池殼體的高效焊接,提升電池安全性能;在核電領域,點環光斑激光焊接頭可用于核反應堆的精密焊接;在汽車及船舶制造中,點環光斑激光焊接頭可以實現大型結構、復雜結構的精確焊接、高效焊接。
我國是全球制造大國,近年來,受益于新能源汽車、半導體等產業發展,激光焊接頭市場增長較快,預計2024-2029年我國激光焊接頭市場將以5.0%左右的年均復合增長率持續增長。點環光斑激光焊接頭作為其細分產品,市場規模也將進一步擴大。
新思界
行業分析人士表示,傳統高斯光斑焊接頭在焊接時易出現火花飛濺、空洞、裂紋等缺陷,將逐漸不能滿足精密微焊接需求。點環光斑激光焊接頭能夠有效降低材料焊接缺陷,隨著焊接要求提升,其應用需求將釋放。點環光斑激光焊接頭設計復雜、生產難度大,目前應用占比尚低,但作為高質量激光焊接技術方案,點環光斑激光焊接頭市場發展前景廣闊。
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