11月6日,第十四屆全國激光加工學(xué)術(shù)會議于廣州召開,150余家國內(nèi)外高校、科研院所,以及應(yīng)用企業(yè)近500位業(yè)內(nèi)人士匯聚一堂,共話激光發(fā)展未來。華工科技核心子公司華工激光精密事業(yè)群總經(jīng)理王建剛應(yīng)邀參加會議,并就“微納加工的應(yīng)用趨勢”一題發(fā)表演講,從行業(yè)應(yīng)用和材料變化的角度切入,解讀微納加工廣泛應(yīng)用的必然趨勢,深入分析現(xiàn)有技術(shù)和市場需求之間的差距,展望未來微納加工發(fā)展方向。
■華工激光精密事業(yè)群總經(jīng)理王建剛發(fā)表演講
激光正處在發(fā)展的“黃金年代”,工業(yè)激光領(lǐng)域增長的核心驅(qū)動力在于激光工藝對傳統(tǒng)工藝的不斷滲透和替代,由于工業(yè)市場對激光裝備需求增長,又反向推動了激光工藝和技術(shù)進(jìn)步,向高功率的宏加工和精密微納加工兩個方向前進(jìn)的步伐明顯加快。
激光微納加工作為一種融合多學(xué)科、覆蓋多領(lǐng)域的技術(shù),可以滿足大尺寸、高精度和高效率的加工需求,將成為未來激光加工發(fā)展的重要方向。
■圖片來源:華工激光
激光微納加工的行業(yè)應(yīng)用
3C行業(yè):手機(jī)由移動終端向智能終端轉(zhuǎn)移意味著手機(jī)功能性要求提高,手機(jī)模塊高度集成化、輕薄化成為趨勢;這種趨勢帶來的新材料和高精度需求使激光微納加工優(yōu)勢顯著。
顯示面板行業(yè):該行業(yè)市場上,全面屏、8k高分辨屏、弧面和折疊屏的需求與日俱增,面板向高密度顯示、柔性化材料發(fā)展,大尺寸和高精度的加工需求亟待滿足,而激光微納加工能力已在OLED柔性屏切割、激光修復(fù)等方面得到市場驗證。
5G通訊行業(yè):無線射頻層向著小型化、輕量化、高集成化發(fā)展,信號傳輸層高頻低損材料的應(yīng)用使微納激光應(yīng)用滲透急劇加速。
汽車行業(yè):除了傳統(tǒng)切割、焊接等工藝應(yīng)用,5G車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景下,電子顯示、傳感技術(shù)和節(jié)能技術(shù)都將運(yùn)用微納加工。
新能源行業(yè):激光微納加工在極耳切割、隔離膜切割等加工制程中發(fā)揮強(qiáng)大作用,滿足提升電池能量密度和加工精度的要求。
航天航空行業(yè):目前,航空發(fā)動機(jī)噴油嘴、渦輪葉片氣膜孔的加工廣泛應(yīng)用到微納加工,未來飛行器輕質(zhì)化要求采用的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,將進(jìn)一步促進(jìn)微納加工技術(shù)的應(yīng)用。
■圖片來源:華工激光
激光微納加工的加工材料
脆性材料:伴隨3C、5G相關(guān)行業(yè)中,玻璃、陶瓷等材料向“更硬”“更脆”的方向變化,激光微納加工已經(jīng)替代傳統(tǒng)加工方式,實現(xiàn)激光切割、打孔、焊接、標(biāo)記、微納結(jié)構(gòu)和去除五項全激光的加工工藝,達(dá)到加工效率和效果雙提升。
柔性材料:針對這種材料,大尺寸、高精度的激光微納加工已成為不可或缺、甚至是唯一可行的加工工具,實現(xiàn)激光切割、鉆孔、剝離、標(biāo)記、退火和去除的全激光加工工藝,未來加工要求更高,微納加工將不斷優(yōu)化。
■圖片來源:華工激光
激光微納加工的前沿技術(shù)
激光微納加工對于市場需求以及工業(yè)激光領(lǐng)域的增長有其必要性和發(fā)展上升性,但加工現(xiàn)狀面臨著三個矛盾:加工尺度與加工精度之間的矛盾、加工效率與加工效果之間的矛盾、設(shè)備成本與售價之間的矛盾。行業(yè)內(nèi)正在積極探索解決上述矛盾的方法,多角度尋求解決方案。
利用高功率超快激光器加工:降低單瓦價格,提高加工效率,放眼未來三年內(nèi),千瓦級激光器將成為市場選擇,逐步應(yīng)用。
運(yùn)用超高速激光掃描技術(shù):從10米/秒提升至200米/秒的掃描加工速度,充分發(fā)揮高功率超快激光器的作用,提高加工效率。
運(yùn)用激光的時空調(diào)控技術(shù):通過可定制的激光束讓高效率的冷加工成為可能,持續(xù)開發(fā)更高點數(shù)的并行加工技術(shù),并加速批量應(yīng)用。
運(yùn)用光機(jī)電協(xié)同控制技術(shù):通過振鏡和直線運(yùn)動平臺以及精確到單位脈沖級別的光機(jī)電協(xié)同控制技術(shù),滿足大幅面、高精度、高動態(tài)的加工需求。
運(yùn)用超快激光的光纖傳輸技術(shù):百瓦級單模光子晶體光纖可極大提升微納加工設(shè)備的易用性,未來還需提升功率和可承受的脈沖能量。
運(yùn)用加工過程監(jiān)控技術(shù):精確控制加工過程的檢測技術(shù)已應(yīng)用于特定場景,要提高加工的一致性和可靠性,未來還需檢測參數(shù)多樣化。
■圖片來源:華工激光
華工激光作為全球領(lǐng)先的激光裝備及智能制造方案提供商,從核心部件、激光光源、激光成套裝備和智能制造四方面,構(gòu)建全國最完整的激光加工產(chǎn)業(yè)鏈。
華工激光積極探索脆性材料加工領(lǐng)域完整的激光智能加工裝備系列解決方案,包括脆性材料外形切割、脆性材料組裝、脆性材料表面處理、脆性材料追溯和脆性材料缺陷檢測等方面都加大了研發(fā)力度,以脆性材料加工領(lǐng)域的全套解決方案滿足市場需求。
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