導(dǎo)讀:“國家科技重點研發(fā)專項”是國家科技體制改革之后第一次發(fā)布的重大研發(fā)專項。在6月22日發(fā)布的第一批共計42個“國家科技重點研發(fā)專項”入圍項目中,“增材制造和激光制造重點研發(fā)計劃專項”中激光項目占7項,其中 漢企以“工業(yè)級皮秒/飛秒激光器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”以及“高效智能激光強化設(shè)備研制及在鐵路、航空領(lǐng)域關(guān)鍵部件上的示范作用”斬獲兩席。屆時,通過與國內(nèi)重要工業(yè)領(lǐng)域典型客戶的使用示范,將有利于先進的激光技術(shù)在國民經(jīng)濟支柱領(lǐng)域推廣應(yīng)用,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
動力轉(zhuǎn)換,激光產(chǎn)業(yè)成發(fā)展新引擎
以“光制造”為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)工業(yè)制造帶來了革命性變革。機遇面前,作為擁有激光發(fā)展優(yōu)勢的漢企,在求新求變中搶占發(fā)展先機,繼續(xù)推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,在轉(zhuǎn)型發(fā)展中開辟新天地。
華工科技總裁閔大勇在接受采訪時表示:“這次“國家科技重點研發(fā)專項”一共59項,第一批42項。非??上驳氖窃谶@第一批42項之中就有“增材制造和激光制造”。這說明增材制造和激光制造已經(jīng)成為了國家戰(zhàn)略,說明我們激光行業(yè)已屬于國家戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè),屬于國家戰(zhàn)略的一部分。我們應(yīng)為從事這個行業(yè)而感到驕傲和自信。”
本次在漢啟動的兩個項目,一個是武漢華日精密激光有限責(zé)任公司牽頭聯(lián)合上海光機所,華中科技大學(xué),銳科光纖,華工激光等5家單位一起申報的“工業(yè)級皮秒及飛秒共性關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”。另一個是武漢華工激光工程有限責(zé)任公司牽頭鐵四院、華中科技大學(xué)、沈陽自動化研究所、北京航空制造工程研究所、成都飛機設(shè)計研究所等單位聯(lián)合申報的“高效的激光強化在鐵路航空領(lǐng)域的示范應(yīng)用”。
創(chuàng)新驅(qū)動,科技助力產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展
從1997年到2007年,中國鐵路先后有6次大面積提速。2008年中國高鐵的設(shè)計時速最高達350公里,未來將有可能提升到400公里以上甚至更高。在不斷提高的出行效率背后,隨著高鐵、航空等領(lǐng)域向大載荷、高速、高機動性能方向發(fā)展,將是對傳統(tǒng)強化方法難以滿足的鋼軌易損部位、飛機結(jié)構(gòu)件、航空發(fā)動機葉盤/葉片等關(guān)鍵零部件的表面強韌性和抗疲勞問題的巨大挑戰(zhàn)。
“高效智能激光強化裝備研制及在鐵路、航空領(lǐng)域關(guān)鍵部件上的示范應(yīng)用”項目牽頭單位華工激光在激光工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域擁有20余年的技術(shù)積淀,公司高度重視技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,每年將銷售收入的6%以上用于技術(shù)創(chuàng)新,截至9月,公司銷售收入同比增長40%以上。該項目旨在研究出超高能、高效、可控性強的激光強化新工藝和新裝備。本項目完成之后,將會使高鐵鋼軌耐磨壽命提高10倍以上,從而使得鋼軌的換軌次數(shù)減少50%,從而使高速鐵路運行安全性和穩(wěn)定性更具保障。飛機構(gòu)件強化區(qū)硬度提20%以上;航空發(fā)動機葉片振動疲勞壽命提高80%以上,可節(jié)省軍備開支百億元以上。
“工業(yè)級皮秒/飛秒激光器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”項目牽頭單位華日精密激光是國內(nèi)領(lǐng)先的固體激光器提供商,擁有2名國家“千人計劃”專家,1名湖北省“百人計劃”專家。成立數(shù)年間,產(chǎn)品已銷往美、德、日、韓等國家,銷售收入年均增長率達40%以上,2016年1月至9月,銷售收入同比增長224%。據(jù)項目負責(zé)人閔大勇介紹:在科研和工業(yè)化領(lǐng)域,皮秒、飛秒激光器缺乏核心器件,導(dǎo)致超快激光器研發(fā)、生產(chǎn)受制于人,缺乏競爭力,無法滿足工業(yè)高產(chǎn)出率的需求,產(chǎn)品可靠性不高不能適應(yīng)工業(yè)加工質(zhì)量的需求,長期依賴進口,成本居高,嚴重影響產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。他介紹說,一臺100W的皮秒激光器,進口要200多萬元,
通過國產(chǎn)化,價格降低40%以上。該項目針對我國激光產(chǎn)業(yè)核心光源 “空心化”的行業(yè)技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵瓶頸問題,以全產(chǎn)業(yè)鏈考慮,在核心材料、元件、系統(tǒng)、成套設(shè)備等方面實現(xiàn)全自主研發(fā),批量供應(yīng),通過提供國產(chǎn)化、自主知識產(chǎn)權(quán)的超快激光器,打破以歐美為首的西方國家在超快激光技術(shù)領(lǐng)域?qū)θA的技術(shù)壟斷和限制,實現(xiàn)年產(chǎn)值5億以上,有效帶動3C、醫(yī)療、光伏、新能源等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
皮秒、飛秒是極短的時間單位,皮秒激光器一個脈沖只有10皮秒,相當于一次加工時間只有1千億分之一秒,飛秒激光器更達到每次加工僅35萬億分之一秒,在這么短的時間對材料注入大量的能量,破壞材料分子鏈的同時,不會引起材料產(chǎn)生“熱”,發(fā)生變形,是它的魅力所在。我們可以借助它們高效精準地加工薄如蟬翼的觸摸屏,制作心血管支架、眼科手術(shù)等。
平滑的切割觸摸屏,切割薄脆性材料,進行眼科手術(shù)或制作心血管支架,未來大有可觀。
提速換擋,激發(fā)轉(zhuǎn)型升級更大活力
在國家經(jīng)濟形勢嚴峻,下行壓力很大的情況下,華工激光、華日激光上半年供不應(yīng)求,產(chǎn)能持續(xù)擴大。這些年來中國激光行業(yè)取得長足的進步,很重要的原因還是中國的應(yīng)用市場。應(yīng)用市場拉動了中國激光行業(yè)的發(fā)展。但是在快速拉動的過程之中,我們激光裝備的核心器件,尤其是激光器這一塊還是沒有跟上來。
目前從激光材料加工這一塊來講,主流方向是兩個方向。一個是往高功率方向走的宏加工,一個是低功率、固態(tài)激光器的微加工。以往我們國家在高功率,宏加工這一塊的發(fā)展還是非??斓摹N⒓庸み@塊最近幾年我們國家有比較大的需求。宏加工這塊已經(jīng)得到了國家的支持。閔大勇說:“現(xiàn)在在微加工這塊,國家現(xiàn)在把工業(yè)級的皮秒和飛秒激光列為國家重大專項,頗具戰(zhàn)略眼光。這說明國家同時看到了微加工這塊的戰(zhàn)略發(fā)展趨勢。這將與應(yīng)用市場的轉(zhuǎn)型升級一起,帶來中國激光產(chǎn)業(yè)的黃金期。”
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