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激光技術正在入侵這些行業,你還有多少不了解?

2020-2-27

  到2020 年,全球激光加工市場規模預計將突破150 億美元。其中,亞太地區將占據全球激光加工市場的最大份額,中國、日本及韓國將成為最主要的激光應用市場。

被激光技術改變的傳統工藝

由于生產技術不成熟,激光技術產生之初并未有太多實際用途。后雖有切割,光束武器等應用,但又受制于制造成本高昂和氣候條件復雜等因素被束之高閣。近百年來各領域工程師和專家一直努力改進創新技術及應用,激光切割、焊接、打標等技術已經廣泛地應用于工業生產和社會生活的方方面面,并代替了許多傳統制造工藝。


手機(3C)制造

手機(3C)消費電子產品正朝著高集成化、高精密化方向升級,其產品內構件越來越小巧,電子集成度越來越高。所以,屏幕、線路板、后蓋、內結構件(外觀、形變、拉拔力)對切割、焊接、打標技術的要求也越來越高。

同時伴隨著產品周期短、出貨量超大等問題,傳統的印刷、沖壓、CNC等工藝已經不能滿足高品質的加工需求,或者不能有效控制生產成本。而經過長時間的發展,激光技術已能夠輕松實現常規方法無法實現的工藝,已成為蘋果、藍思科技等高端用戶的一致選擇。


汽車制造

在歐美等發達工業國家,目前有50%~70%的汽車零部件是用激光加工(車身板材激光拼焊、白車身頂蓋焊接、覆蓋件激光三維切割、零部件激光打標和熔覆)來完成的,速度快、精度高、質量好。

隨著新能源政策及市場不斷推出新品的趨勢,汽車輕量化和更高效率的生產技術對汽車生產企業的發展至關重要。大族激光已經在這個領域取得重大進展,例如在SIMM展示的三維五軸聯動激光切割機、拼焊系統、柔性焊接工作站已裝備新能源汽車和宇通客車等高端制造企業。


新能源電池焊接

動力電池是新能源汽車的核心零部件,直接決定整車性能。電池外殼的傳統加工方式是通過普通焊接或深喉沖壓拉伸來完成,但安全性、使用壽命及綜合成本始終無法達到市場要求。對比發現,激光焊接優勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設備性能穩定易操作,焊接質量及自動化程度高。

可以說,激光焊接工藝上的優勢是其它焊接方式無法比擬的。隨著新能源汽車行業邁向縱深發展,對配套電池的裝配與焊接精度、質量都提出了更高的要求,大規模的采用激光焊接工藝也勢在必行。


金屬板材加工

在激光市場爆發之前,各類金屬薄板零件加工都避不開數控轉塔沖床加工工序,通過簡單的模具組合,可以一次性自動完成多種復雜孔型和淺拉伸成型加工。但是當光纖激光技術成為市場主流時,激光加工則顯現出大的優勢。

光纖激光加工不僅僅是加工精度高、效率快,而且可針對薄板及厚板都加工、各種復雜的圖形及曲面加工,無需開模,更容易實現自動化。因此,目前市場上激光加工已經開始取代部分數控轉塔沖、剪板機。


工業清洗

當“制造業”遇上“環保”,如何尋找更清潔,且不具損傷性的清洗方式變成了老板們不得不考慮的問題。與機械摩擦清洗、化學腐蝕清洗、液體固體強力沖擊清洗、高頻超聲清洗等傳統清洗方法相比,激光清洗具有更安全、高效率、不產生污染等優點。


目前激光清洗主要用于模具、武器裝備、飛機舊漆、電子工業、石雕等工業領域;隨著技術的不斷完善和設備的批量化生產,激光清洗技術必將工業清洗領域發揮重要的作用。


全球激光產業下的中國

當前世界激光產業的發展按區域主要可劃分為美國、歐洲、日本及太平洋地區,從激光技術研發實力來看,在激光醫療及激光檢測方面美國領先在前,而在激光材料加工設備方面德國有明顯優勢,在光電子技術方面則是日本占據首位。


全球比較知名、規模較大的激光公司有德國通快、德國羅芬、美國IPG、美國相干、美國恩耐nLIGHT、美國光譜物理等綜合類型的上市公司。也就是說,從激光光源、元器件、材料及應用技術,激光產業核心技術都掌握在少數發達國家手中。


相比之下,我國的激光產業起步雖然較晚,但發展十分迅速。目前我國的激光加工產業可以分為四個產業帶。


珠三角以市場為導向形成覆蓋了大、中、小功率激光加工產業群,長三角以大功率激光切割焊接設備為主,環渤海以大功率激光熔覆和全固態激光為主,武漢光谷以產學研背景形成華中地區覆蓋了大、中、小激光產業區。


隨著銳創、創鑫、華日、大族等國內激光企業一直努力研發和提升產品穩定性,國產激光器能夠在激光制造領域占領一定市場份額,國外品牌激光器的價格下降,相信這只是時間問題。


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