激光制造快速發(fā)展

　　近年來，激光技術(shù)突破與應(yīng)用在全球迅速發(fā)展，工業(yè)方面作為材料加工工具廣受歡迎，特別是依靠我國作為世界工廠的工業(yè)制造基礎(chǔ)，激光加工在我國有著良好的增長潛力。事實上，我國的激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用，最早要追溯到1990年代中，當(dāng)時由大族激光、華工激光、楚天激光等最早一批企業(yè)開始應(yīng)用激光技術(shù)。至2020年，經(jīng)歷了二十多年的開拓，我國的激光產(chǎn)品市場規(guī)模接近一千億元，占全球市場份額超過三分一，取得不平凡的成績。

　　從最初的激光打標(biāo)用于紐扣、皮革、塑料瓶，到金屬切割、焊接，激光的材料加工已經(jīng)運(yùn)用到國內(nèi)數(shù)十個涉及國計民生的重要產(chǎn)業(yè)，包括金屬加工、電子制造、家電、光伏、汽車、電池、航空航天、軌道交通、船舶制造、塑料加工、工藝品等。盡管如此，作為一項加工工具，激光制造發(fā)展長期以來面臨的一個重要瓶頸就是，目前為止大部分的市場應(yīng)用仍然局限于少數(shù)幾個領(lǐng)域，包括金屬加工、電子制造、電池、產(chǎn)品包裝、廣告等，其他一些大產(chǎn)業(yè)很少見到激光應(yīng)用的批量化。比如在汽車行業(yè)，以外資品牌汽車使用激光產(chǎn)線較多，能實現(xiàn)批量，而國內(nèi)的汽車商很少使用激光，即便是有目前也只是幾臺激光器。如何開拓更多的細(xì)分市場并實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用是當(dāng)前激光行業(yè)最應(yīng)該思考的問題。

　　高端應(yīng)用對精度要求更高

　　自2014年光纖激光切割在國內(nèi)掀起規(guī)模應(yīng)用浪潮，傳統(tǒng)的金屬切削與數(shù)控沖切被部分取代，光纖激光的打標(biāo)、焊接也迅速發(fā)展，如今光纖激光加工已經(jīng)占據(jù)工業(yè)激光超過60%的份額。這一趨勢也帶動了光纖激光器、冷水設(shè)備、加工頭、鏡片、特種光纖等核心產(chǎn)品的需求?？傮w而言，激光制造分為宏加工和微加工，宏加工主要是高功率的應(yīng)用，屬于粗加工方式，包括一般金屬加工、航空航天大部件制造、汽車車身加工、廣告字制作等，要求的精度不高；而微加工的精度要求很高，針對的材料包括硅晶圓、玻璃、陶瓷、PCB板、以及薄片材料微鉆孔/微焊接等。

　　受制于激光器和器件成本高昂，工藝開發(fā)不足等因素制約，激光微加工市場沒有得到充分開發(fā)。自2016年國內(nèi)的超快激光加工開始規(guī)?；瘧?yīng)用，在以智能手機(jī)為代表的產(chǎn)品上，激光用于指紋模組、攝像頭玻片、打盲孔、全面屏玻璃、內(nèi)置天線焊接等加工。國產(chǎn)的超快激光器產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展，至2019年已經(jīng)有二十多家企業(yè)從事皮秒、飛秒激光器研發(fā)與生產(chǎn)，盡管在高端產(chǎn)品還是被歐美壟斷，但是在低端的超快激光器我國已經(jīng)站穩(wěn)腳跟了。在應(yīng)用方面，未來幾年激光微加工將成為增長潛力最大的領(lǐng)域，高精度的加工會成為部分行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，超快激光在PCB板加工、光伏電池PERC開槽、屏幕切割等將有更多應(yīng)用需求。

　　特域首推超快激光冷水機(jī)

　　國內(nèi)的皮秒與飛秒激光器已經(jīng)往高功率方向發(fā)展，以往我國的產(chǎn)品與外國相比差距就在于穩(wěn)定性、可靠性。因此，精密溫控的冷卻設(shè)備對超快激光器的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。我國的激光冷水機(jī)設(shè)備技術(shù)快速發(fā)展，從最初的溫控差±1°C，到后來優(yōu)化的±0.5°C，甚至±0.2°C，溫控精度越來越高，基本滿足我國大部分激光制造類型的需求。然而隨著激光器功率越高，溫控差越大，精度越難以保證，因此，超高精度的溫控冷水機(jī)是個產(chǎn)業(yè)難題，也是我國必須突破的一個瓶頸。

　　近日廣州特域機(jī)電有限公司首次推出了用于皮秒、飛秒、納秒等超快固體激光器冷卻的冷水機(jī)----CWUP-20激光冷水機(jī)。這款產(chǎn)品由特域機(jī)電研發(fā)中心根據(jù)市場需求自主研發(fā)，由之前的UP系列，升級為CWUP系列，溫控精度從±0.5℃，逐步完善到現(xiàn)在的±0.1℃，這是一個了不起的技術(shù)突破，就如百米賽跑一樣，10秒以內(nèi)要把時間提升0.1秒都是極其困難的事情。這款產(chǎn)品機(jī)身小巧，設(shè)計緊湊，可滿足多個應(yīng)用環(huán)境使用，水溫精度不受環(huán)境因素影響，溫控精度穩(wěn)定性由自身所維持。

　　由于超快激光多用于高精密的加工，所以在冷卻設(shè)備上溫控精度越高越好。事實上，溫控精度為±0.1℃的激光冷水機(jī)技術(shù)，目前在國內(nèi)還是比較缺乏的，以往基本上是歐洲、美國和日本等國家能達(dá)到這個水平。特域機(jī)電在CWUP-20冷水機(jī)研發(fā)成功，可以很好地打破國外的壟斷，填補(bǔ)國內(nèi)市場的空缺，為國內(nèi)皮秒、納秒激光設(shè)備的加工提供更多制冷保障。