用於焊接、切割和清潔的多功能雷射設備

焊接技術作為製造業的傳統基礎工藝，已廣泛應用於航空航太、船舶製造、汽車製造、橋樑建設、電子資訊、高層建築金屬結構等眾多工業領域，成為推動工業經濟發展的不可或缺的力量。焊接不僅拓展了材料連接技術的邊界，也推動了人類文明的進步。隨著製造業的快速發展，尤其是在對焊接精度、速度和環保要求日益提高的情況下，傳統焊接方法正逐漸面臨許多挑戰。光纖雷射焊接作為一種新興焊接技術，因其高精度、高效率、非接觸式操作、易用性以及安全可靠等優點而備受關注。光纖雷射焊接機作為應用此技術的新型焊接設備，不僅具備光纖雷射焊接的優勢，還能拓展雷射切割、雷射清洗等多種功能，正逐步成為現代製造業不可或缺的焊接解決方案。

光纖雷射焊接機的特點是體積小、焊接速度快、重量輕 熱影響區光纖雷射焊接機具有焊接品質高、能量密度高、控制精度高等優點，相較於傳統焊接方法，能達到更精細的焊接效果。然而，光纖雷射焊接機種類繁多，其加工能力和輸出功率是選購時需要考慮的關鍵因素，因為不同的功能和功率等級適用於不同的行業和應用場景。如果您不確定如何選擇最適合您需求的光纖雷射焊接機，我們相信，仔細閱讀本文後，您將對光纖雷射焊接機有更深入的了解。如果您有進一步的採購需求，歡迎隨時諮詢。 CATEKCNC我們可以為您提供各種適用於入門級和工業級應用的光纖雷射焊接機，以及專業的機器選型建議，使我們成為您值得信賴的選擇。

什麼是光纖雷射焊接機？

光纖雷射焊接機是一種利用雷射技術的焊接設備。它利用雷射光束的能量加熱金屬材料。雷射光束經透鏡精確聚焦，形成一個微小的高能量光斑，迅速將工件焊接區域的溫度提升至熔點以上，使材料熔化。雷射光束移開後，熔融材料冷卻凝固，形成牢固的焊接。透過控制雷射光束的移動，可以實現金屬材料的精確焊接。

與傳統焊接方法相比，雷射焊接效率極高，顯著提高了生產效率。同時，雷射焊接精度極高，可形成極窄的焊縫，並將熱影響區降至最低，有效減少了工件變形、變色和背面痕跡等問題。此外，光纖雷射焊接機支援多種同種金屬材料（如不銹鋼、碳鋼、鋁合金、銅和鈦）之間的焊接，以及不同金屬之間的混合焊接。光纖雷射焊接機配備的控制系統可根據不同的材料特性和厚度調節雷射輸出功率、頻率和焊接速度，簡化焊接過程。機器的顯示介面支援故障診斷和即時監控，以便於追蹤運作狀態。此外，光纖雷射焊接相比傳統焊接具有顯著的環境優勢。傳統焊接通常會產生有害氣體排放和煙霧，而雷射焊接則將高精度雷射光束直接照射到工件表面，不會產生有害物質，因此更加環保。

光纖雷射焊接機憑藉其多功能性、高效性和高精度，被廣泛應用於各個行業。它們不僅適用於傳統的金屬焊接，例如鈑金加工、鋁製品、建築材料、家具和廚具，也適用於電子、汽車和船舶製造、家電製造、航空航太以及鐘錶珠寶生產等行業。無論是小型精密零件或大型複雜結構零件，雷射焊接機都能提供理想的解決方案。

光纖雷射焊接機具備哪些加工功能？

由於雷射的多功能性，光纖雷射焊接機可以將多種功能（如雷射焊接、雷射切割、雷射清洗、雷射焊接清洗和雷射電池焊接）整合到一個系統中，從而大大擴展其應用範圍。

激光焊接

此焊機適用於多種金屬材料，包括碳鋼、不銹鋼、鋁、銅及其合金，能夠靈活應對各種焊接任務。它支援多種焊接工藝，例如對接焊、T型焊接、角焊、搭接焊、邊焊等，並具備連續焊接和脈衝焊接兩種模式。這使其成為薄板熱傳導焊接以及中厚板深熔焊的理想選擇。

激光切割

它利用聚焦的高強度雷射光束，能夠快速穿透和切割金屬材料。它可以切割各種金屬，切割邊緣光滑，熱影響區極小，支援複雜形狀工件的切割，並且操作簡單。

激光清洗

透過聚焦高能量雷射光束，雷射清洗能夠有效率且快速地去除金屬表面的油污、鏽跡和氧化層等污染物。它環保無污染，不會對基材造成傷害。與傳統清洗方法相比，雷射清洗無需化學試劑或耗材，在減少污染和降低營運成本的同時，也能保持材料的完整性。

雷射焊縫清理

此功能利用雷射去除焊接表面的殘留氧化物和飛濺物，最大限度地減少二次打磨的需要。它不僅提升了產品的美觀度，也減少了人工勞動。

雷射電池焊接

此技術採用高能量密度雷射光束，焊接鋰電池的金屬零件（例如極耳、電極端子、填充孔、螺柱和防爆閥）。與傳統焊接方法相比，雷射焊接在電池應用方面具有顯著優勢，包括極小的熱影響區。它能夠實現高速、高效的焊接，同時確保焊接品質並降低焊點失效的風險。

光纖雷射焊接機由哪些零件組成？

光纖雷射焊接機主要由雷射產生器、雷射焊接頭、控制系統、冷卻系統、氣體系統、送線機等零件組成。多個核心部件高效協同工作，提供穩定、高能量的輸出和精確的控制，完成焊接、切割、清洗等多種任務。

光纖雷射產生器

光纖雷射產生器是光纖雷射焊接機的核心部件，負責將電能轉換為高能量雷射光束。它主要由雷射增益介質、泵浦源、諧振腔和雷射輸出頭組成。工作時，電能激發泵浦源，發出特定波長的泵浦光，泵浦光經耦合器注入摻雜增益介質光纖中。泵浦光激發增益介質，產生粒子數反轉。受激粒子在諧振腔內反覆放大光訊號，形成高強度雷射光束。放大後的雷射光束經光纖傳輸至雷射焊接頭，完成焊接任務。

雷射焊接頭

雷射焊接頭主要由QBH光纖連接器、保護透鏡、聚焦透鏡組件、準直透鏡組件、噴嘴和送絲銅噴嘴組成。

• 光纖連接器： 用於連接光纖雷射光源並將光纖輸出傳輸到雷射焊接頭。

• 準直透鏡組件： 光纖進行準直和對準，將透過準直透鏡的雷射光束調整成平行光束。

• 電流計模組： 控制雷射以一定角度振動並反射准直的平行激光，從而改變原始光束的方向和光斑形狀。

• 聚焦組件： 將反射的雷射光束聚焦成高功率密度的集中雷射光束。

• 防護鏡片： 保護聚焦透鏡免受熔融金屬渣的損害，延長其使用壽命。

• 噴嘴： 將聚焦雷射光束引導至工件表面，並配合保護氣體產生高速氣流，以保護熔池免受氧化，從而獲得高品質的焊接效果。

• 送絲銅噴嘴： 與自動送絲機搭配使用，可將精確量的焊絲輸送到加工區域。用於焊接過程中填充較寬的焊接。

控制系統

控制系統是光纖雷射焊接機的核心部件，負責精確控制焊接參數和切換工作模式。它還透過訊號介面協調雷射產生器、冷卻系統、送絲系統和氣體系統的運作。雷射焊接機的控制面板採用觸控螢幕設計，可設定雷射加工功能、脈衝頻率、掃描速度、掃描寬度、模式切換（脈衝或連續）等參數。它支援多種語言顯示，介面直觀，操作簡便，使用起來非常方便。

冷卻系統

光纖雷射焊接機有兩種冷卻系統：空氣冷卻和水冷卻。

• 風冷系統： 採用風扇散熱。結構簡單，易於維護，但散熱能力有限，適用於功率低於2000W的小型雷射焊接機。
• 水冷系統： 透過循環水實現高效散熱，提供強大的冷卻能力和極佳的穩定性。水冷系統確保設備在穩定的溫度下運行，防止過熱影響雷射輸出效率和元件壽命。溫度控制精度可達±0.5°C，支援長時間連續運轉。

瓦斯系統

光纖雷射焊接機的氣體系統是確保焊接品質的關鍵部件。常用氣體包括氮氣、氬氣和氦氣，每種氣體都發揮不同的作用。選擇氣體時，必須使用純度合格的氣體－純度越高，焊接品質越好。低純度氣體中的雜質也可能損壞透鏡。

• 氦： 它具有高導熱性，能迅速帶走焊接區域的熱量，並有效抑制等離子體。常用於焊接銅、鋁等有色金屬。
• 氬氣： 具有高密度，提供穩定的保護效果。適用於不銹鋼、鈦合金等材料，可獲得更光滑的焊接表面。
• 氮： 適用於焊接合金材料，可隔離空氣中的氧氣和水蒸氣，防止焊接氧化和氫脆，進而提高焊接品質。

送絲機

主要用於精確輸送焊絲以填充焊縫間隙並提高焊接品質。光纖雷射焊接機配備全自動送絲器，相容於0.6mm至2mm的焊絲。它具有可調節送絲速度、延時、補絲、回退等功能。送絲速度可在0至100mm/s範圍內自由調節，有效減少人工送絲誤差，從而獲得更平滑、更美觀、變形更小的焊縫，並無需二次打磨。

單絲送絲系統和雙絲送絲系統均可選擇。雙絲送絲系統可同時輸送兩根焊絲，適用於焊接焊接較寬的材料，進而提升焊接速度與品質。

什麼是擺動焊接？單擺動焊接和雙擺動焊接有什麼不同？

光纖雷射焊接中的振盪焊接技術是一種動態控制雷射光束運動軌跡以優化焊接品質的技術。雷射光束可以想像成一根棒子——在焊接過程中，雷射光束（棒子）在熔池內快速移動和攪拌，在冷卻前充分混合材料，最終形成完美的焊接。振盪焊接的核心原理是利用振鏡系統使雷射光束在焊接過程中按照預設模式快速振盪，從而擴大有效範圍並改善能量分佈。在振盪模式下，雷射峰值能量降低，但能量分佈更均勻。這有效地減少了材料飛濺和氣孔，同時增強了熔池流動性，促進了金屬液回流，消除了咬邊和裂紋，延長了雷射與材料的相互作用時間，增加了熔池寬度，並減小了熔化深度。它避免了傳統雷射焊接中能量集中導致的熔池塌陷問題，使雷射能夠覆蓋更大的焊接區域。

• 單振盪系統： 採用單振鏡振盪電機，使雷射光束僅沿一個方向運動。光斑更集中，穿透力更強，熔深更深，適用於傳統的直接焊接需求。單振鏡振盪系統操作簡便，維護輕鬆，尤其適用於需要重複焊接路徑的應用。它能夠實現高品質的焊縫，最大限度地減少工件變形或彎曲，適用於對精度要求較高的場合。
• 雙振盪系統： 此雷射器配備兩個振鏡振盪電機，可實現水平和垂直方向的複合振盪。這意味著雷射可以同時沿著兩個方向運動，並呈現多種振盪模式，例如8字形、三角形、圓形、無限大符號或菱形。雙振盪系統比單振盪系統更靈活，更能控制焊接過程中均勻的熱分佈。它能有效提高焊接質量，減少熱影響區，並避免局部過熱所造成的變形和裂縫。與單振盪焊接相比，它具有更高的焊接速度和加工效率，使其非常適用於汽車製造和建築等行業的大規模、複雜產品焊接。

光纖雷射焊接機有哪些種類？

光纖雷射焊接機種類繁多，依外型可分為便攜式手持雷射焊接機、桌上型光纖雷射焊接機和機械手臂雷射焊接機。每種類型都適用於不同的工作場景。

手持式光纖雷射焊接機

主要分為風冷式和水冷式兩種類型。它具有高度的靈活性和便攜性，配備手持式雷射焊槍，有效克服了傳統固定式雷射焊接機的限制。它可配備長達20米的光纖電纜，使其非常適合戶外和遠距離焊接。此外，該設備還可以配備手推車或腳輪，進一步增強了移動性。與傳統的焊接方法相比，例如 TIG 焊接速度可提高2至10倍。該設備安全可靠，焊接性能穩定，能夠適應各種複雜工件和不規則焊接要求，是各種工作環境和挑戰性場景的理想選擇。

桌上型光纖雷射焊接機

這些機器幾乎全部採用水冷式設計，利用先進的控制和雷射系統，可全自動或半自動高精度焊接。它配備伺服驅動系統，並可配置三軸、四軸或六軸自動化工作台，以執行多維焊接任務。根據工件特性，還可以配備相應的夾具，實現高效的批量焊接。該機器尤其適用於對焊接精度要求極高的工業應用，例如精密機械製造和汽車製造。它能顯著縮短生產週期，提高生產效率。

機械手臂雷射焊接機（雷射焊接機器人）

這些機器幾乎全部採用水冷式設計。它們配備六軸或多軸機械手臂，精度高達0.05毫米，確保對焊接路徑的精確控制。機械手臂支援六軸同步運動，可在三維空間內沿著任意路徑和角度進行焊接。本設備支援CNC編程，可預先規劃焊接路徑，並可透過示教器模擬焊接過程，以驗證預設路徑是否符合預期。它具備多任務切換功能，可實現複雜製程的自動化焊接。這使其非常適用於大規模、大批量、高標準的自動化三維焊接應用，例如汽車製造、精密五金和醫療器材產業。

光纖雷射焊接機技術規格

不同功率光纖雷射焊接機可焊接的金屬厚度

不同功率的光纖雷射焊接機可切割的金屬厚度

不同功率光纖雷射焊接機的清洗速度

光纖雷射焊接機可用於哪些材料和產業？

光纖雷射焊接機因其高精度、低熱影響區和廣泛的適用性，已成為多個行業金屬加工的必備工具。它們被廣泛用於焊接各種金屬和合金，包括異種金屬組合。

適用材料

不鏽鋼（304/316/321/410/420 等）、碳鋼（Q235/SPCC/45#/60# 等）、合金鋼、彈簧鋼、鍍鋅鋼、工具鋼、鋁、鋁合金、紅銅、黃銅、青銅、銅鎳合金、鎳基合金、鈷鈦基合金、鎂合金材料、鈦基合金、金屬合金、鈦基合金、金屬合金。

應用行業

• 汽車行業： 車身焊接、排氣管焊接、車門焊接、電池焊接、電池外殼焊接等。

• 電子產品： 電話支架、合金電話框、揚聲器外殼、伺服器機箱、電腦機殼等。

• 家具和家電： 不銹鋼家具、椅子、桌子、微波爐外殼、電視機外殼、冰箱外殼、空調外殼、空調支架、洗衣機外殼等。

• 環境與能源： 太陽能板、光伏支架、發電機外殼等。

• 精密機械： 注塑模具、壓鑄模具、齒輪、引擎零件等。

• 造船： 船舶甲板、船舶管道、防護板、船體等。

• 建築工程： 鋼結構、螺栓焊接、桁架節點焊接、金屬帷幕牆、建築外觀、金屬覆層等。

• 裝飾和衛浴設備： 鍛鐵大門、不銹鋼樓梯、毛巾架、浴室櫃腳、金屬門框、衣櫃把手等。

• 廣告製造： 不銹鋼3D立體字、金屬標誌、金屬燈箱、金屬雕塑、廣告框等。

光纖雷射焊接機的價格是多少？

與傳統焊接設備相比，光纖雷射焊接機的價格可能相對較高。傳統的焊接設備例如… TIG 焊工和 MIG 焊接機價格相對低廉，從幾百美元到幾千美元不等。然而，從長遠來看，雷射焊接機相比傳統焊接設備具有無可比擬的優勢，因此非常值得投資。其中，功率較低、功能較少的入門級小型手持式雷射焊接機起價僅為3,200美元；功率更高、功能更豐富的專業級3000W便攜式四合一手持式雷射焊接機起價為5,500美元；集雷射焊接、雷射切割、焊接清洗、雷射清洗和電池焊接功能於一體的五合一手持式雷射焊接機價格在6,000美元至8,000美元之間；自動化桌上型雷射焊接機的價格在8,600美元至16,000美元之間；工業級多軸機器人焊接機器人起價為14,000美元。總而言之，設備的購置價格取決於焊接機的配置和功能。在最終確定購買雷射焊接機之前，您需要仔細評估焊接場景和功率需求，同時還要考慮業務需求、機器功能和售後服務。

與傳統焊接相比，光纖雷射焊接機有哪些優點？

• 操作更簡單，更容易上手： 傳統焊接方法的焊接品質很大程度上取決於操作人員的技能和經驗，因此培養熟練操作人員的成本極為高昂。相比之下，雷射焊接機操作簡便，即使是完全的新手也能快速掌握。

• 更環保、更安全： 傳統焊接通常涉及高溫和充滿煙霧的環境，有嚴重的安全隱患。雷射焊接採用非接觸式焊接，最大限度地減少材料熱損傷和飛濺，有效防止燒傷風險。此外，雷射焊接產生的煙霧和廢氣極少，符合RoHS環保認證，更環保。

• 焊接速度更快： 雷射焊接速度比傳統焊接快 2-10 倍，因此非常適合大規模焊接作業。

• 降低能耗： 光纖雷射焊接的光電轉換效率高達 30%，與傳統焊接相比，顯著降低了能耗，其整體能源效率超過了傳統焊接設備。

• 更高的焊接精度： 雷射焊接產生的雷射光束更細，熱影響區更小，精度更高，因此非常適合薄材料和精密零件的焊接。而傳統焊接的熱影響區較大，常導致薄材料變形或變色，不適用於電子產品、電池等精密零件的焊接。

• 焊接品質更佳： 雷射焊接可形成光滑美觀的焊接，無氣孔或裂縫等缺陷，無需二次拋光或打磨。焊縫強度較高，一致性較好。傳統焊接往往會造成焊點不均勻，並有氣孔和針孔等問題，需要額外的精加工。

• 更大的焊接深度和寬度： 雷射焊接單面最大厚度可達 8 毫米（雙面焊接可達 16 毫米），寬度可達 5 毫米，而傳統焊接通常將深度限制在 3 毫米左右。

• 輕鬆創建焊接編織圖案： 有些雷射焊接機配備了振鏡系統，可以沿著預先設定的路徑移動雷射光束，從而輕鬆創建各種編織焊接圖案。

• 降低機器維護成本： 光纖雷射壽命超過100,000萬小時，功耗低，因此運作成本極低。傳統焊接方法消耗更多材料和能源，導致長期成本更高。

• 更廣泛的材料相容性： 光纖雷射焊接機可加工多種材料，包括不銹鋼、碳鋼、鋁、銅及其合金，甚至可進行異種金屬焊接。傳統焊接主要局限於同種金屬，在異種金屬組合焊接方面效果不佳。

如何為光纖雷射焊接機選擇合適的噴嘴？

光纖雷射焊接機的噴嘴選擇應考慮焊接材料、厚度和製程需求等因素。合適的噴嘴能夠顯著提高焊接品質並延長機器的使用壽命。

噴嘴類型

• 單孔噴嘴： 它適用於精密焊接，可產生集中的氣流，是薄板或需要精細焊縫的應用的理想選擇。

• 雙孔噴嘴： 提供更廣的氣體覆蓋範圍，使其適用於大面積或厚板焊接，有效減少飛濺。

• 環形噴嘴： 為熔池提供均勻的氣體保護，非常適合高反射材料（例如鋁、鋁合金）或深熔焊接。

• 內角噴嘴： 專為在狹小空間、角落或難以觸及的區域進行焊接而設計。

• 外角噴嘴： 最大限度地散熱，最大限度地減少材料變形，使其適用於需要快速冷卻的應用。

• 斜切噴嘴： 常用於手持式雷射焊接機進行角度切割或坡口焊接，具有可調節的出口角度，以實現所需的坡口。

• 送絲噴嘴： 確保焊接過程中焊絲輸送精準，提高焊縫一致性和可靠性。常用於需要焊絲的場合（例如加強表面或填充縫隙）。

• 切割噴嘴： 通常用於手持式雷射焊接機進行金屬切割。其較小的孔徑可提高能量密度，從而確保切割精​​度和穩定性。

噴嘴孔徑

• 薄片（<3毫米）： 小直徑噴嘴（1毫米）可提供更快的氣流，有效清除爐渣並保護透鏡免受過熱影響。

• 中等厚度的板材（3-12毫米）： 中等直徑噴嘴（1.5-2mm）平衡了氣體流速和覆蓋範圍，確保了穩定的焊接和穿透。

• 厚板（>12mm）： 大直徑噴嘴（≥2mm）提供足夠的氣體壓力，以防止熔池坍塌並減少孔隙率。

光纖雷射焊接機操作規程

1. 機器檢測： 啟動機器前，請進行全面檢查，確保所有連接牢固，特別是電源線和燃氣系統。同時，檢查冷卻系統是否正常運作，以防止過熱。

2. 參數設置： 根據材料類型、厚度和應用場景調整雷射功率、焊接速度、焦距和其他參數。初學者可以使用供應商提供的建議參數，並在累積經驗後根據需要進行微調。

3. 安全須知： 穿戴合適的個人防護裝備（例如護目鏡、手套），並確保工作區域通風良好。操作前，請檢查緊急停止按鈕和其他安全裝置的功能是否正常。

4. 工件定位： 將工件牢固地固定在工作台或穩定的平面上。對於形狀不規則的工件，請使用輔助定位工具進行固定。

5. 雷射定位： 調整光路，使雷射光束的焦點精確地位於焊接起始點。

6. 焊接執行： 依照預設參數進行焊接。密切監控焊接過程，並做好充分準備，一旦發現任何異常情況，立即停止操作並進行故障排除。

7. 完成時間： 焊接完成後，關閉雷射輸出，待工件完全冷卻後，取下工件並檢查焊縫品質。

光纖雷射焊接機操作注意事項

1. 為確保最佳運作狀態，機器在焊接前需要進行適當的預熱和校準。

2. 保持合適的焊接速度和路徑控制。速度過快可能導致熔深不足或焊接過窄，而速度過慢則可能導致焊接過寬或材料燒穿。應根據材料特性和厚度調整焊接速度。

3. 必須使用保護氣體（例如氮氣、氬氣等）來防止材料氧化並保護設備。應根據焊接材料和環境適當調整氣體流量和純度。流量不足可能無法完全覆蓋焊接區域，導致氧化問題；而流量過大則會浪費氣體並影響焊接品質。

4. 正確的焊接角度和姿勢對於獲得高品質的焊接至關重要。對於手持式雷射焊接機，應保持 70° 至 80° 的焊接角度，以確保雷射光束能充分覆蓋焊接區域。操作人員應保持舒適且穩定的姿勢，以最大程度地減少手部抖動。對於難以觸及的區域，可考慮調整設備位置或使用內角噴嘴。

常見問題

1. 這可能是由多種因素造成的，包括焊接速度不穩定、雷射功率不合適或焊接路徑設計不良。建議檢查焊接參數，並在操作過程中保持手部動作和速度的一致性。如果問題仍然存在，請嘗試調整焊接路徑或裝置參數。
2. 這通常是由於保護氣體流量不足或氣體純度不夠所造成的。檢查保護氣體供應，確保流量和純度均符合焊接要求。
3. 這可能表示冷卻系統故障，散熱不足。請檢查機器的冷卻系統是否運作正常。

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