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“激光技术”是现代高科技领域的重要基础性技术,被誉为“最快的刀、最准的尺、最亮的光”,也是继核能、计算机、半导体之后20世纪人类四项重大发明之一。
激光技术应用广泛 将替代传统加工技术
激光技术及激光器的发展应用领域包括通信、汽车、航空航天、军事、科学研究、影视娱乐等领域,2016年“激光器研制”被列入国家重点基础研究发展计划。激光加工技术与传统接触式加工方式相比有多项优势,可进行定向能量非接触式加工,能减少切割材料损耗且无需后续处理,此外激光加工技术精密度高、速度快、效率高、不易受材料限制,还可以智能化。
激光加工技术特别适合硬度大、熔点高的传统工艺技术较难加工的材料,并将逐步替代传统加工技术。2017年全球激光器应用于材料加工领域占、通讯领域34%。从应用形式来看,切割、焊接、打标占分别35%、16%、15%。当前光纤激光器逐成为主流并取代二氧化碳激光器,但半导体激光器结构紧凑、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势或将成为未来技术发展的主流,并推动激光应用的深度和广度。
激光技术应用广泛带动新兴领域发展
激光技术与自动化控制技术结合而成的3D打印(SLA、SLS)可应用与航空发动机、汽车发动机等零部件结构高度复杂领域。根据中国激光产业发展报告,中国3D打印主要应用在家电、消费电子、汽车等行业。产业规模12.15亿美元,增加56%,2012-2016年复合增长速65.7%。近年来中国激光产业的发展表明,激光技术不仅带动或促进新兴领域发展,同时还在代替传统制造加工工艺。
传统加工超硬超薄材料时效率偏低、耗时长、质量低。激光加工玻璃基板等脆性材料具有速度快、切口光滑平整、板材变形小、加工精度高等优势。超快激光加工设备适应蓝宝石、OLED屏幕、陶瓷、硅片等脆性材料的打孔、开槽、雕刻、异形切割等加工,效率提高的同时不会影响良品率。近年来消费电子对超薄超硬玻璃基板需求快速增加,以OLED显示面板为例,2017年全球OLED显示面板规模为240亿美元,增长44.8%,预计2021年将达到680亿美元。
激光加工技术是助力汽车轻量化的关键技术,而铝合金、镁合金、钛合金、粉末冶金、碳纤维、复合材料等轻质材料时实现汽车轻量化的主要途径,激光加工铝合金、镁合金、钛合金性材料切割效率更快、精度更高。根据国家新能源汽车发展战略,至2020年、2025年、汽车车辆整备质量较2015年2030年分别减重10%、20%、35%。
中国阔步进入“光加工”新时代时代
“激光技术”对其他领域的带动效应非常明显,2010激光技术对美国GDP影响程度约50%。在加工制造领域,由于激光加工设备工作过程具有智能化、标准化、连续性等特点,通过配套自动化设备可以提高产品质量、提高工作效率、节约人工成本等。欧美日韩等主要制造业强国在机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子等产业基本实现激光加工,未来激光技术在制造加工范畴领域有望不断扩展延伸。
2011年发改委、科技部、商务部将激光加工技术及设备列为优先发展的21项先进制造高技术,过去十年随着高端技术产业不断向中国内地专业,制造过程对加工精度要求不断提升,2015-2017年中国区域激光销售加上增长,2017年锐科、IPG和连赢激光收入增速超70%,大族、化工、亚威激光加工设备收入增速均超40%,这也说明中国是继欧美日韩之后加速领跑进入“光”加工时代。
激光加工技术效率更高、应用广泛、加工效果好、后续问题少等优点,新兴领域的兴起也不断推动着对激光加工的需求,随着传统工艺的替代和下游新兴应用的需求拉动,激光加工行业的高景气度有望中长期延续。
老师私信:YMRYSHS
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