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激光技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)用趨勢

  激光技術(shù)作為工業(yè)制造領(lǐng)域的一股核心驅(qū)動力量,本身也在不斷向前發(fā)展??偨Y(jié)來說,激光器正在向著“更快、更高、更好、更短”這四大方向發(fā)展。

  更高:激光器的功率越來越高,平均功率已經(jīng)超過10萬瓦。2013年,第一臺商用的10萬瓦級光纖激光器在日本名古屋NADEX中心安裝,用于焊接300mm厚的鋼板。激光切割應(yīng)用也向著更高的功率發(fā)展,激光切割機的功率持續(xù)走高,已經(jīng)達到8~12kW。

  更好:激光器輸出的光束質(zhì)量越來越好,光纖激光器的光束質(zhì)量已經(jīng)達到10萬瓦級單模。在過去的一年中,光纖激光器、碟片激光器、直接半導(dǎo)體激光器的亮度都有大幅度提升。

  更短:激光器的輸出波長覆蓋更短的波段,短波長激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用。很多先進的制造工藝都需要冷加工,例如在智能手機制造中,很多時候需要用短波長、短脈沖的紫外激光來處理。短波長激光已經(jīng)在表面標記、半導(dǎo)體晶圓加工、鉆孔、切割等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用。

  更快:激光器的脈沖速度越來越快,超快激光器取得了快速發(fā)展,已經(jīng)憑借著更簡單的結(jié)構(gòu)、更方便的操作、更低廉的成本和更穩(wěn)定的性能,走出實驗室進入工業(yè)應(yīng)用中。

  未來的潛力市場

  關(guān)于未來市場中有哪些新的應(yīng)用增長點,一直都是大家關(guān)注的話題。

  激光清洗:隨著環(huán)保意識的增強,各種環(huán)保清洗技術(shù)應(yīng)運而生,激光清洗技術(shù)就是其中之一。

  激光清洗利用高能激光束與工件表面要去除的物質(zhì)相互作用,發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離,無需各種化學(xué)清洗劑,綠色無污染。可用于清除油漆、油污、氧化層、清洗螺桿、除銹、清洗焊縫等。

  激光清洗在微電子、建筑、核電站、汽車制造,醫(yī)療、文物保護、鋼鐵除銹和模具去污、汽車制造、建筑等領(lǐng)域擁有巨大市場空間。

  金屬3D打印市場:金屬3D打印也即增材制造,通常使用的是選擇性激光器熔覆(SLM)技術(shù),利用激光能量將金屬粉末一層層熔化,最終制成想要的形狀。

  2016年,SLM系統(tǒng)的銷量超過1000臺,其中使用的激光源主要是光纖激光器、碟片激光器/CO2激光器和飛秒光纖激光器,功率范圍30W到1kW以上。3D打印的精細度也越來越高,打印出的精細結(jié)構(gòu)的分辨率已經(jīng)達到微米量級。

  激光雷達:未來五年激光雷達市場將穩(wěn)步增長,市場增長的主要驅(qū)動力來自于無人機、自動駕駛的汽車、機器人、軍事及安全等領(lǐng)域。

  激光照明:激光照明的一部分市場是汽車激光照明,主要是汽車頭燈。寶馬、奧迪等知名汽車制造商都采用了激光照明系統(tǒng)。另一部分市場是安全激光照明,如為夜晚環(huán)境中騎行的人們提供警示性標識。


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