点环光斑激光焊接头是一种新型激光焊接头,其能够把高功率激光束通过光束整型把原本激光光斑由圆形变成点环形式。激光焊接头是激光焊接系统的核心组件,通过调整焦距、工作距离等参数,其可以获得合适的光斑尺寸或形状。
高斯光斑能量分布不均,中心能量强、边缘能量弱,在激光焊接过程中,由于高斯光斑中心部分激光能量高,材料易熔化气化蒸发,从而产生飞溅、凹陷、裂纹、空洞等缺陷。由于焊点中心和边缘存在温度差,平顶光斑也会引起材料缺陷。
控制激光束能量的分布是控制材料飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素。点环光斑可以由环形光斑、高斯光斑叠加产生,其能量分布均匀,能够有效降低材料飞溅、气孔、裂纹等焊接缺陷,正成为高功率激光焊接领域研究热点。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年中国点环光斑激光焊接头行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示,点环光斑产生方法可分为基于折射光学元件的点环光斑、基于衍射光学元件的点环光斑等。我国点环光斑激光焊接领域研究单位包括华中科技大学、创鑫激光子公司宝辰鑫、上海飞博激光等。
点环光斑激光焊接头能够满足不同领域、不同材料的焊接需求,在核电、动力电池生产、机械设备、工具加工、航天航空、汽车制造、船舶制造等领域应用空间广阔。
在动力电池生产中,点环光斑激光焊接头能够实现电池壳体的高效焊接,提升电池安全性能;在核电领域,点环光斑激光焊接头可用于核反应堆的精密焊接;在汽车及船舶制造中,点环光斑激光焊接头可以实现大型结构、复杂结构的精确焊接、高效焊接。
我国是全球制造大国,近年来,受益于新能源汽车、半导体等产业发展,激光焊接头市场增长较快,预计2024-2029年我国激光焊接头市场将以5.0%左右的年均复合增长率持续增长。点环光斑激光焊接头作为其细分产品,市场规模也将进一步扩大。
新思界
行业分析人士表示,传统高斯光斑焊接头在焊接时易出现火花飞溅、空洞、裂纹等缺陷,将逐渐不能满足精密微焊接需求。点环光斑激光焊接头能够有效降低材料焊接缺陷,随着焊接要求提升,其应用需求将释放。点环光斑激光焊接头设计复杂、生产难度大,目前应用占比尚低,但作为高质量激光焊接技术方案,点环光斑激光焊接头市场发展前景广阔。
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