助推机器人轻量化制造 海目星精准布局高性能塑料激光焊接

在人工智能与人形机器人产业化加速的背景下,机器人轻量化成为全产业链的焦点,尤其如何通过材料与工艺创新实现“减重增效”成为关键突破口。在这场技术革命中,高性能工程塑料凭借其“比金属更轻、比传统塑料更强”的特性脱颖而出,是机器人实现轻量化的最关键因素,同时也对提高机器人的运动灵活性、降低能源消耗以及延长电池续航时间具有重要意义,研究表明,将一些非关键结构部件由钢材替换为高强度工程塑料后,机器人重量可降低30%-50%,且不影响其工作性能。

 

高性能工程塑料得以成功应用于机器人的背后,体现了塑料焊接工艺的持续迭代升级,后续也将为此类材料开辟多种应用场景提供了更大的可能性。

 

目前,塑料焊接主要通过热板、超声波和激光三种方式,其中激光焊接最适合高性能工程塑料。热板焊接通过加热板直接接触塑料件表面,利用热传导使接触面熔化,随后移除热板并压合熔融面,冷却后形成焊接;超声波焊接利用高频振动通过焊头传递至工件接触面,摩擦生热使塑料熔化并粘合;二者对焊接面的几何形状有较大要求,材料限制较大。而激光焊接通过高能量密度激光束照射材料,局部加热至熔融状态后冷却结合,没有振动,不会产生粉尘,材料限制也较少,完美契合高性能工程塑料的焊接需求,且焊接过程中能量的损失更少,可以实现更好地降本。

 

海目星打开机器人轻量化制造市场

 

今年2月,国内激光智造装备企业海目星宣布全资收购瑞士Leister集团旗下的激光塑料焊接业务。据其调研记录表,Leister拥有很多激光塑料焊接专利,在工程塑料的各种应用场景上积累了丰富经验,尤其在汽车、医疗行业应用上具备较强竞争优势。基于塑料焊接的工艺优势,也可以在机器人领域常用的PEEK(聚醚醚酮)材料与超高分子聚乙烯材料上实现更强质量、低成本、高效率的制造能力。

 

有市场分析人士指出,得益于高性能工程塑料在机器人产业中的广泛应用,海目星完成该笔收购后可以迅速切入机器人制造领域,目前中国塑料机器人市场规模约为150亿,按对peek材料需求12公斤/台来推算,未来单peek材料市场空间预计为400亿,而目前在塑料焊接领域还未有成熟的上市公司切入,海目星的新业务成长空间大开。

 

除激光焊接外,海目星在塑料加工中同时还布局了另一个关键工艺:注塑成型。作为高效精密制造的基石,注塑成型工艺完成了提效与降本的两手抓。一方面,这项工艺可以实现复杂结构的一体化成型,且材料适应性广,是大规模生产的核心工艺;另一方面,注塑模具的寿命可达百万次,单件成本随产量增加而得以摊薄,规模效应明显,与机械手、视觉检测系统集成后可实现24小时无人化生产,有效提升生产效率。

 

据悉,目前海目星正在整合莱丹激光塑料焊接的技术和业务资源,除了传统优势领域外,现在已经与部分汽车行业的客户在接洽中。同时也正在就规划机器人的关节结构件和相关部件的开发与多家材料厂商进行选材和造型结构等方案的探讨。

 

在中国智造向产业链高附加值环节的跃迁的过程中,海目星此次通过战略收购,将激光塑料焊接技术与自身“激光+自动化”优势深度融合,推动下游产业降低辅助材料消耗,同时有效提升焊接效率,形成强大的竞争壁垒,吹响了向以机器人为代表的高端精密制造领域的进军号角。

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2025-05-15 09:19

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