雷射焊接應用與選型:從光纖雷射、手持焊接到智慧焊接頭

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2026-09-29

雷射焊接應用與選型:從光纖雷射、手持焊接到智慧焊接頭

維佳科技

雷射焊接怎麼選? 雷射焊接設備選型不能只看雷射功率。材料種類與厚度、接頭形式、焊縫寬度、熔深、變形量、外觀品質及生產節拍,都會影響雷射光源與焊接頭的配置。少量多樣、工件變化較大的製程,可評估手持式雷射焊接;大量、重複性高且要求一致性的產品,則可進一步搭配自動化平台、機器人或製程控制系統。若涉及點焊、縫焊、精密元件或高品質焊接,也需進一步評估 QCW(Quasi-Continuous Wave,準連續光)、光束模式及不同焊接頭配置。

為什麼雷射焊接成為精密製造的重要製程?

Why Laser Welding

雷射焊接利用高能量密度光束,將能量集中在較小的加工區域完成材料接合,具有焊接速度快、熱影響區較集中、變形量較低,以及容易進行精密控制與自動化整合等特性。

對於重視尺寸精度、焊道外觀、生產效率與後續加工的製造業而言,雷射焊接已成為重要的加工技術之一。

不過,不同產品並不是使用同一套雷射焊接配置。材料種類、板厚、工件間隙、接頭設計、焊接速度與品質需求不同,適合的光纖雷射、QCW、焊接頭與光束控制方式也會有所差異。

不同雷射焊接需求,技術方向有什麼不同?

Welding Technology Types

加工需求 常見雷射焊接技術方向
不鏽鋼、碳鋼、鋁合金等一般金屬焊接 CW 連續光纖雷射搭配雷射焊接頭
少量多樣、工件位置較具彈性的焊接 手持式光纖雷射焊接
點焊、縫焊與精密元件 QCW/脈衝或依製程條件配置
新能源、電池與高品質金屬焊接 可調光束、中心/環形光束等光束控制技術
大量且重複性高的焊接製程 光纖雷射搭配自動化平台或機器人整合

實際設備仍需依材料、厚度、熔深、焊縫品質及生產條件進一步評估,不能只依單一功率規格決定。

手持雷射焊接:提升少量多樣製造的彈性

近年雷射焊接的一個明顯發展方向,是手持式雷射焊接設備逐漸成熟與普及。

對鈑金、機殼、五金、金屬製品及少量多樣的加工需求而言,手持式雷射焊接可提供較高的操作彈性,降低部分固定式設備與複雜治具配置的限制。維佳代理的 Raycus 銳科激光 目前具有專為手持焊接設備整合所設計的 CW 光纖雷射產品線,可依設備及加工需求選擇不同功率等級。

在實際設備規劃時,除了光源功率之外,仍需同時考量工件厚度、焊接速度、焊道品質、送絲需求、冷卻方式與操作安全。手持式雷射焊接亦需依雷射波長、功率及設備配置規劃適當的 雷射防護、作業區域與安全措施。

Wobble 擺動焊接:讓光束控制更有彈性

雷射焊接的另一個重要方向,是透過 Wobble 擺動焊接調整雷射光束的運動方式。

相較於固定光點沿單一路徑移動,Wobble 焊接可透過光束擺動改變焊接軌跡、能量分布與有效焊道寬度,讓設備能依材料、接頭間隙及焊道要求進行更彈性的製程設定。對設備商與加工業者而言,選擇焊接頭時不能只比較可承受功率,還需要確認擺動方式、工作距離、送絲需求、設備介面與實際焊縫條件。

維佳代理的 Raytools 嘉強 提供雷射焊接頭相關產品,可搭配不同雷射光源與設備架構進行規劃。

精密焊接不一定只使用 CW,QCW 也是重要選項

當製程涉及點焊、縫焊、精密零件,或需要較高峰值功率與脈衝能量控制時,QCW 也是可評估的技術方向。Raycus 現行 QCW Fiber Laser 系列即將點焊、縫焊及其他需要較高峰值輸出的工業加工列為主要應用,可依不同製程選擇連續或脈衝工作方式。

因此雷射焊接選型不宜簡化成「焊接就使用 CW 光纖雷射」,而應根據材料、接頭形式、熔深、速度、熱輸入及品質要求選擇適合的雷射工作模式。

現在的雷射焊接,不只是比較「功率有多大」

Beam Control & Process Quality

近年的高品質雷射焊接技術,除了提升輸出功率,也越來越重視光束品質、能量分布、熔池穩定性及製程控制。

其中一個發展方向,就是可調式光束模式。Raycus 銳科激光 現行 ABP(Adjustable Beam Profile)系列可依加工條件調整 Gaussian Spot、Ring Spot 或混合光斑等不同模式,並可分別控制中心與環形區域的光束功率,用於改善不同切割與焊接製程的能量分布。

對新能源、電池、汽車零組件及高品質金屬焊接等製程而言,未來設備評估的重點已不只是「需要幾千瓦?」

而是進一步評估光束如何作用在材料上、能量如何分布、焊接過程是否穩定,以及整套系統能否維持一致的加工品質。

雷射焊接設備怎麼選?先確認這 5 件事

5 Key Selection Factors

材料種類與厚度:先確認工件是不鏽鋼、碳鋼、鋁、銅或其他材料,以及是否涉及不同材料之間的接合。不同材料的熔點、熱傳導率及雷射吸收特性不同,會直接影響光源與製程參數。

焊縫與接頭條件:需要確認對接、搭接、角焊、點焊或連續焊等不同接頭形式,同時評估工件組裝後的間隙、公差與治具條件。

熔深、外觀與變形要求:若產品要求控制焊道寬度、熔深、飛濺、熱影響區或外觀品質,光源、焊接頭與光束控制方式都需要一起評估。

生產方式與產能:少量多樣、工件變化較大的生產模式,可評估手持式雷射焊接;大量且重複性高的產品,則應同步考量自動化平台、機器人、治具及製程控制。

維佳科技可提供哪些雷射焊接相關支援?

Veego Support

維佳科技股份有限公司(Veego Corporation)成立於 2003 年,位於台灣台中,專注於雷射加工相關光電產品代理、雷射零組件與光源供應,以及雷射模組與 Laser Beam Delivery 系統整合服務。

針對雷射焊接應用,維佳可依加工材料、厚度、接合方式、焊縫品質、產能及設備架構等條件,協助客戶評估適合的雷射光源、焊接頭及相關系統組件,而不是單純依最高功率決定設備。

目前與雷射焊接相關的資源包括 Raycus 銳科激光(CW 連續光纖雷射、QCW 光纖雷射、焊接相關光源及可調光束產品)與 Raytools 嘉強(雷射焊接頭及切割頭相關產品)。

此外,2023 年銳科激光在台灣成立光纖雷射維修中心,由維佳科技提供在地售後支援與維修服務。對台灣製造業而言,設備導入後的維修時效、零組件取得及技術支援,也是設備選型與長期生產成本的重要評估項目。相關資訊可參考Raycus 光纖雷射維修服務中心。

雷射焊接常見問題 FAQ

FAQ

Q. 雷射焊接和傳統焊接最大的差異是什麼?

雷射焊接可將能量集中於較小的加工區域,具有速度快、熱影響區較集中、容易精密控制及自動化整合等特性。不過是否適合取代現有焊接製程,仍需依材料、厚度、接頭設計、品質要求及產能評估。

Q. 手持雷射焊接和自動雷射焊接怎麼選?

少量多樣、工件尺寸或焊接位置變化較大,且重視操作彈性的製程,可評估手持式雷射焊接;若產品大量生產、焊接位置固定且要求高度一致性,則可進一步評估自動化平台或機器人整合。

Q. 不同金屬可以使用雷射焊接嗎?

部分異種金屬可以透過雷射進行接合,但不同材料的熔點、熱傳導率及雷射吸收特性可能差異很大,因此需要依實際材料組合、接頭結構、光源、功率、速度及光束模式進行製程評估。

Q. 雷射焊接功率是不是越高越好?

不是。較高功率可以支援特定材料厚度、熔深或高速生產需求,但實際加工品質仍受到材料、光束品質、焊接頭、焦點位置、速度及能量分布等因素影響。適合製程的功率與系統配置,比單純追求最高瓦數更重要。

Q. 詢問雷射焊接方案時,需要提供哪些資料?

建議提供工件材料、厚度、焊接位置、接頭形式、焊縫寬度與熔深要求、生產速度、外觀品質,以及預計採用手持或自動化生產方式。若能提供工件圖面、樣品或現有製程資訊,將更有利於後續選型與系統評估。

如果正在規劃雷射焊接製程或既有設備升級,可提供材料、厚度、焊接方式、品質及產能需求,由維佳協助評估適合的雷射光源、焊接頭及系統整合方向。

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