走进联赢激光——探讨激光焊接的核心难点与破局方向

近年来激光焊接市场快速发展，被认为是“激光技术在切割应用之后的下一个爆发点”。但由于激光焊接应用更为复杂、技术门槛更高、应用成本也相对较高，从事激光焊接市场的企业相对较少，目前大族激光、迅镭激光、联赢激光、华工激光、逸飞激光等企业相对领先（以激光焊接专利数量角度排名，见文章《2019年激光焊接设备行业市场规模与专利数据》）。

激光焊接到底难在何处？哪些市场更有潜力？激光焊接未来该从哪些方向进行突破？带着这些疑问，OFweek激光网日前拜访了“科创板激光焊接第一股”——联赢激光的董事长韩金龙，以期能找到答案。

联赢激光董事长韩金龙

揭秘激光焊接四大难点及解决方案

联赢激光成立于2005年，经过15年的耕耘，在动力电池、汽车及五金、消费电子、光通讯等领域均已实现规模化的产业应用。其中动力电池市场是联赢激光的主战场，2019年该市场收入占主营业务收入的77.99％。

韩金龙认为，激光焊接之所以复杂，是因为不同的产品、不同的应用场景、不同的强度需求，所采用的工艺、夹具等的要求都不一样，无法像切割、打标应用一样做出大量的标准化产品。对激光焊接应用而言，几乎每一种应用需求都需要定制化产品。对动力电池焊接设备而言，技术难点主要集中在焊接工艺、焊接速度、工装治具设计和焊接除尘。

焊接工艺所涉及的参数指标包括波长（波段）、波形控制、功率（能量）、离焦量等。联赢激光在成立初期就投入大量研发，在铝材和铜材料的焊接方面积累了丰富的经验与数据，并形成较多专利，在业内具有较大的竞争优势。韩金龙介绍说：“早年我们以YAG激光器为核心研发出YAG 激光焊接机，以波形控制能量负反馈技术为突破口，降低了能量波动，确保焊接质量。此后我们不断研发，积累了同种金属、异种金属、塑料、玻璃等多个材料领域的焊接经验，并开发出激光摆动 （Wobble）焊接技术、高频脉冲焊接技术 （MOPA）、平顶光束（光束整形）焊接技术、激光多波长同轴复合焊接技术、激光送丝钎焊技术、激光飞行焊接技术、激光同步焊接技术、激光锡焊等多项激光焊接工艺专利技术，在工艺层面上很好地解决了焊接质量问题。我们近期推出的蓝光激光器更是使焊接质量有了非常大的提升。”

动力电池焊接

面对动力电池不同部位的不同要求，联赢激光均能从其庞大的工艺库中找到对应的方案，如YAG激光成了动力电池密封钉焊接的行业优选，复合焊接技术是动力电池顶盖焊接的最优选等等，密封钉和顶盖焊接良品率可达99.5％以上。此外，铜、金等高反射材料对蓝光的吸收率更高，蓝光激光器在焊接应用上有极大的优势，可以解决飞溅、气孔、表面质量差等一系列焊接缺陷，能够大幅提升激光焊接速度、改善激光焊接质量。

提高效率是企业发展的保证，能否提高焊接效率也成了激光焊接设备性能的重要体现。提高设备的焊接效率，一方面在于自动化系统的设计及控制，另一方面就在于提高激光焊接本身的速度。为解决自动化问题，联赢激光组建团队进行技术开发，已先后完成交付600多种非标定制自动化激光焊接系统，满足了1300多种类的部品焊接要求。而在焊接速度方面，联赢激光也不断进行各种实验验证，包括控制系统算法、运动机构、焊接质量等等各项验证开发。据悉，联赢激光率先在行业里把焊接速度提到了200mm/s，同时凭借复合焊技术，在提速的同时还能保证极好的焊接质量。

要提升焊接品质，除了激光器本身的品质和先进工艺外，工装治具的设计也至关重要。韩金龙认为：“做好焊接必须要在产品的装夹方式上下功夫。”联赢激光结合电池工艺的不断革新，不断加强电池新工艺治具的预研，开发出大量的焊接工装治具，很好地适应了电池技术的发展。