激光焊接熔池温度实时监控：短波红外热像仪如何替代传统测温枪

导语： 新能源汽车电池模组焊接、汽车白车身激光焊以及金属增材制造领域，工艺工程师正逐步放弃传统测温枪和热电偶，转向一种非接触式的温度监控方案。短波红外热像仪因其在高温金属测温中的稳定性，正在成为激光加工工艺闭环的关键传感器。

传统测温手段的瓶颈

激光焊接过程中，熔池温度场在毫秒级时间内剧烈变化，直接影响焊缝质量和母材性能。传统接触式热电偶需要贴近或侵入熔池，既干扰工艺又存在烧毁风险；而长波红外热像仪虽然实现了非接触测量，但在金属高温发光和氧化皮不断变化的环境下，发射率漂移导致测温误差较大。

激光焊接

“激光焊接的熔池温度通常在1000°C以上，金属表面氧化状态和反射率实时变化，长波红外很容易’跟丢’。”一位汽车产线自动化工程师表示。产线需要的是既能承受高温辐射干扰，又能提供连续面阵数据的监控工具。

电弧焊热成像测温

短波红外的技术适配性

短波红外（0.9-1.7μm）的核心优势在于波长越短，受材料发射率影响越小。对于600°C以上的高温金属和激光熔池，短波红外能提供比长波更可靠的温度读数。此外，短波波段响应速度快，可捕捉熔池动态温度分布，为焊接工艺参数实时调整提供数据依据。

德国某工业测温品牌推出的短波红外相机已在激光熔覆和金属成型领域应用多年，主打450°C至2450°C的超高温量程。国内方面，格物优信近期推出的YOSEEN-SD-640短波红外热像仪，采用0.9-1.7μm波段，量程覆盖600°C至1900°C，支持全辐射热图数据输出，可选配专业分析软件或SDK开发包。

从人工记录到数据闭环

与只能单点测量的测温枪不同，短波红外热像仪以面阵成像方式呈现整个熔池的温度梯度。这意味着工艺工程师不仅能看到”某一点多少度”，还能观察热量扩散路径、识别未熔合或过烧区域。

据了解，格物优信该产品支持点、线、多边形等多种测温模式，可基于SDK自主集成至现有工控系统。对于推进智能制造的工厂而言，这种”即装即用”且支持二次开发的特性，降低了产线改造的技术门槛。

增材制造与电池焊接的新需求

在金属3D打印领域，每一层粉末的熔融质量都取决于激光能量输入与温度控制的匹配。短波红外热像仪的全幅面监控能力，使其成为增材制造过程质量控制的重要工具。而在新能源电池模组焊接中，极耳与汇流排的激光焊点温度一致性直接影响电池包的安全性。

行业观察人士指出，随着国产短波红外产品在测温精度、帧率和软件生态上持续，进口品牌在该细分领域的垄断格局正在被打破。短波红外热像仪从”可选配件”向”工艺刚需”的转变，预计将在未来两年内加速。