激光由于其具有很好的單色性、相干性、方向性和高能量密度等特性,隨著技術(shù)的進步,日益廣泛地被應(yīng)用于各類制造服務(wù)中,精密激光正不斷地滲透入傳統(tǒng)加工中。傳統(tǒng)的打孔方法在許多場合已不能滿足需求,如在堅硬的碳化鎢合金上加工直徑為幾十微米的小孔;在硬而脆的紅、藍寶石上加工幾百微米直徑的深孔等,用常規(guī)的機械加工方法無法實現(xiàn)。而激光束的瞬時功率密度高達108W/cm2,可在短時間內(nèi)將材料加熱到熔點或沸點,可以很容易地在上述材料上實現(xiàn)打孔。與電子束、電解、電火花和機械打孔相比,激光打孔質(zhì)量好、重復(fù)精度高、通用性強、效率高、成本低及綜合技術(shù)經(jīng)濟效益顯著。激光精密打孔已經(jīng)達到很高的水平,可以加工直徑從20um到80um的微孔,并且其直徑與深度之比可達1:80。激光束還可以在脆性材料如陶瓷上加工各種微小的異型孔如盲孔、方孔等,這些都是普通機械加工無法做到的。
精密激光制造是新興的加工方法,正在滲透入傳統(tǒng)制造中,逐步替代和突破傳統(tǒng)的制造方法,未來發(fā)展空間巨大。激光技術(shù)應(yīng)用是當今全球發(fā)展最快、最活躍的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域,如汽車、電子、電器、航空、冶金、機械等制造領(lǐng)域,激光正在替代傳統(tǒng)的機械、化學(xué)等加工工藝,實現(xiàn)對金屬和非金屬材料的切割、焊接、表面處理、鉆孔以及微加工等。與此同時,隨著激光加工技術(shù)的不斷進步以及工業(yè)化生產(chǎn)的不斷升級,激光加工領(lǐng)域不斷拓寬,作為新的應(yīng)用領(lǐng)域,高科技材料(如單晶硅、不易加工的金屬等)的應(yīng)用增長迅速,其中的激光應(yīng)用銷售市場也在快速增長,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍越來越廣,激光在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用還包括:大規(guī)模集成電路的光刻技術(shù),印刷電路板打孔技術(shù),鐘表零件制造與首飾加工等領(lǐng)域。
激光制造比傳統(tǒng)制造的優(yōu)勢:
社會分工越來越細,專業(yè)化程度越來越高,是歷史發(fā)展的必然趨勢。企業(yè)競爭優(yōu)勢的大小主要是由生產(chǎn)要素中最薄弱的要素來決定,企業(yè)要將每個要素都做到最好是不現(xiàn)實的,世界上沒有一個全能企業(yè)?,F(xiàn)代企業(yè)專注于把內(nèi)部資源集中在最具核心優(yōu)勢項目上,而把非優(yōu)勢項目外包,這是提升競爭優(yōu)勢的有效路徑。業(yè)務(wù)外包已成為當今全球新一輪產(chǎn)業(yè)革命和轉(zhuǎn)移中不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢。精密激光制造和服務(wù)外包必要性主要體現(xiàn)在:
第一、減少浪費性競爭。生產(chǎn)精密激光加工產(chǎn)品不僅要求投入大量的資金用于購買激光加工設(shè)備,同時由于應(yīng)用技術(shù)性強還要配備相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員。通過將精密激光制造外包,可以節(jié)省大量資金和人力投入。
第二、獲得規(guī)模經(jīng)濟。通過協(xié)作外包建立大規(guī)模專業(yè)化分工體系,可以從規(guī)模經(jīng)濟中獲得經(jīng)濟效益,使各參與分工的單位分享規(guī)模經(jīng)濟帶來的利益。
第三、降低企業(yè)成本。相對于機械、電化等傳統(tǒng)的加工手段,精密激光加工設(shè)備價值高昂,外包有利于提高加工設(shè)備的利用率,降低加工成本。大企業(yè)可以通過生產(chǎn)一體化來降低生產(chǎn)成本,但是分工過細又會使一體化的成本上升。當大企業(yè)的市場交易成本小于一體化成本時,大企業(yè)往往通過分工協(xié)作方式,將部分業(yè)務(wù)外包,通過市場交易來滿足自己所需的服務(wù)或中間產(chǎn)品,從而降低企業(yè)的總成本。
從國外多年應(yīng)用的實際情況來看,精密激光制造和服務(wù)專業(yè)化程度和外包比例較高,這是和現(xiàn)代制造業(yè)社會分工專業(yè)化、規(guī)?;?、標準化相吻合,也是市場經(jīng)濟充分競爭的必然結(jié)果。精密激光制造投資大,技術(shù)要求高,精密激光制造需求一般通過外包方式來實現(xiàn),精密激光制造和服務(wù)專業(yè)化是一種有效的經(jīng)營模式,由此催生了一批專業(yè)從事精密激光制造和服務(wù)的企業(yè),帶來了精密激光制造和服務(wù)行業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展。
精密激光制造和服務(wù)行業(yè)的發(fā)展趨勢
1、專業(yè)化精密激光制造和服務(wù)是未來激光行業(yè)的發(fā)展方向
由于人們對器件尺寸的要求越來越小,物理尺寸也越來越小,需要精度更高、加工速度更快、加工尺寸越小的技術(shù)出現(xiàn),激光是最有競爭力的技術(shù)之一。諾貝爾物理學(xué)獎獲得者Richard Feynman早在50年代末就曾預(yù)言,制造技術(shù)將沿著從大到小的途徑發(fā)展,即用大機器制造出小機器,用這種小機器又能制造出更小的機器,并由此在微小尺度領(lǐng)域制造出一代代的批量加工工具。科學(xué)技術(shù)的革命證實了Feynman的預(yù)言。微電子技術(shù)的出現(xiàn)就是最有說服力的例子,從集成到大規(guī)模集成到超大規(guī)模集成技術(shù)的迅猛發(fā)展中,已經(jīng)顯示出未來的制造技術(shù)必將沿著“越來越小”的方向進軍。20世紀把電子技術(shù)的主要功能高度集成在一起,形成了世紀標志的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),并滲透到人類活動的各個領(lǐng)域。21世紀則是多門學(xué)科的集成技術(shù),即把微電子、微光學(xué)、微機械以及傳感器、執(zhí)行器的信號處理單元集成在一起的微納制造和微系統(tǒng)技術(shù)。微納制造技術(shù)與功能微系統(tǒng)將成為21世紀高新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的里程碑,其發(fā)展將使人類在認識和改造自然的能力上達到一個新的高度,導(dǎo)致人類生活和社會物質(zhì)文明及科學(xué)技術(shù)的巨大變革。精密加工正是這種需要下發(fā)展起來的,精密激光制造和服務(wù)是未來制造的發(fā)展方向。
2、我國精密激光制造和服務(wù)的滲透率還很低,發(fā)展空間巨大。
精密激光加工技術(shù)屬于高精尖技術(shù),需要對光學(xué)、材料學(xué)、機械、電子自動化等多門學(xué)科進行綜合應(yīng)用。激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合,成為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)手段,對傳統(tǒng)工業(yè)尤其是裝備制造業(yè)的改造和技術(shù)提升發(fā)揮著越來越重要的作用。
目前,我國產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)芗す鈶?yīng)用的認識還比較缺乏,精密激光加工的應(yīng)用推廣還很不足,精密激光的行業(yè)滲透率還很低,巨大的應(yīng)用市場有待開發(fā)。根據(jù)《中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策和措施》調(diào)查,國外已建立有約5000個激光加工站,而我國現(xiàn)只有120個左右的激光加工站或加工中心,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
加工手段升級、世界制造業(yè)重心向中國轉(zhuǎn)移以及環(huán)境保護是推動我國精密激光加工市場需求快速增長的三大驅(qū)動力。在精密激光制造與服務(wù)業(yè),SMT模板制造中激光加工法已替代原有的化學(xué)蝕刻法,精密金屬零件、激光成型、HDI鉆孔正由于激光技術(shù)的應(yīng)用而在加工方面取得新的突破。
3、精密激光制造和服務(wù)行業(yè)是個新興的行業(yè),正處于成長初期。
精密激光制造和服務(wù)行業(yè)是新興的行業(yè),精密激光制造和服務(wù)行業(yè)有技術(shù)先于市場,技術(shù)引導(dǎo)市場的特征,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,越來越多的激光制造技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)制造中,激光制造技術(shù)正不斷地替代和突破傳統(tǒng)的制造技術(shù)。激光制造和服務(wù)正在廣度和深度方面不斷地滲透到傳統(tǒng)制造中,行業(yè)發(fā)展前景相當廣闊。目前激光制造和服務(wù)行業(yè)正在逐步形成并不斷地發(fā)展壯大過程中,經(jīng)過幾年的積累,目前正處于生命周期中的成長初期
與此同時,隨著激光加工技術(shù)的不斷進步以及工業(yè)化生產(chǎn)的不斷升級,激光加工領(lǐng)域不斷拓寬。精密激光正不斷地替代和突破傳統(tǒng)制造,每替代或突破一項傳統(tǒng)制造方法,都將帶來精密激光應(yīng)用的發(fā)展,隨著越來越多的替代和突破,精密激光制造業(yè)將呈現(xiàn)跨越式增長,未來發(fā)展空間巨大。#p#分頁標題#e#
精密激光制造業(yè)跨越式發(fā)展圖:
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