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激光加工技术为生产制造企业发展注入新动力 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2006-11-22

— 本帖被 cyqdesign 从光电技术移动到本区(2007-06-26) —

如今，激光、光电子技术的应用越来越广泛，在生产制造产业中发挥着关键作用，已经成为各类生产制造企业发展的基础。据预测，到2010年，以激光、光电子技术为主导的信息产业将形成5万亿美元的产业规模；到2015年，光电子产业可能取代传统电子产业，成为继微电子技术之后又一技术革命。

面对如此广阔的市场前景，世界各国高度重视激光、光电子技术发展，加大产品研发力度，推出各类技术先进的产品，尤其是以激光加工设备为代表的新产品倍受市场追捧，这些新产品在提高产品质量、生产效率和环保水平等方面有显著作用。为了进一步满足生产制造企业的需要，来自世界各地的激光、光电子厂商将在2006年3月21至23日齐聚上海新国际博览中心，参加与慕尼黑上海电子展同期举行的首届中国国际应用激光、光电技术贸易博览会暨研讨会(LASER. World of Photonics China)，全面展示激光、光电子新技术和新产品，为生产制造企业发展提供新动力。

国外激光加工技术的新动态

作为激光、光电子技术的重要组成部分，激光加工技术进步显著，这在国外企业中表现得尤为突出。激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对金属和非金属材料进行切割、焊接、表面处理、打孔以及微加工等，其中涉及到光学、微细加工、半导体科学、材料科学及检测等多种技术，在汽车、电子、电器、航空、冶金、机械等制造领域有广泛的应用。

在全球激光加工市场上，美国、日本、德国、英国等国家的激光产业发展处于领先水平，它们的生产制造业基本实现了传统工艺的更新换代。在LASER. China展会中，德国、美国和英国将组织国家展团集中展示最新的产品与技术。

在欧洲地区，德国的激光产业发展最快，特别在激光材料加工方面，拥有世界上最大的工业激光设备制造商通快（Trumpf）和Rofin公司。Trumpf的高功率CO2激光器和固体激光器制造技术在全球具有领先地位，已经建立起世界上功能最强大的灯泵浦固体激光器。其灯泵浦HL系列CW固体激光器拥有了超过5kW的激光输出和低于25-mm mrad的激光光束质量，20%的激光能量被设计保留用于光源老化和光束制导，保证了加工件所需的特定的激光输出，适应应用要求。HL353D，HL 703D，和HL1003 D能产生质量为12mm mrad 的高质量光束，HL1504D可产生质量为16mm mrad的高质量光束，这些光束对于切割来说非常完美。

Rofin在高功率CO2激光器、激光微加工系统、激光打标系统领域具有领先优势，并将在本次展会展出其大获成功的CO2板条激光器系列中的DC 040。此产品平均输出功率为4000瓦，这一传导式冷却的激光器提供了紧凑的激光源用于工业切割领域的应用，适合于厚金属材料的切割。无需气体循环且不含透射镜片、谐振腔中产生的激光束穿过不具有光学功能的金刚石窗口镜。气体更换只需每72小时进行一次，具有极低的气体消耗及近乎无需维护，且便于保养的操作。

作为激光加工应用领域的佼佼者，美国Melles Griot公司将展示其大功率全固态全色激光器，这些激光器有高光束质量、高稳定性、长寿命、低噪音、经济的特点。如偏振态为线型的632.8nm红光激光器，功率范围可在0.5-17mW和17-35mW范围内，外观有圆柱型、方形、高稳频一体化等多种，用于光学试验准直、工业激光监测、基因芯片、医疗仪器等。此外还有543.5nm（绿光）、 611.9nm（橙色）、594.1nm(黄色)、1523nm(红外)波长的激光器以适用于不同应用。

隶属于日本米亚基集团的米亚基贸易（上海）有限公司，在上海、广州、天津及大连都设有实验室，可为客户进行工艺实验，以便选择适用的激光加工设备。米亚基贸易公司主要从事激光加工设备及精密电阻焊接设备的研发、制造和销售，推出的产品有YAG激光焊接机、激光打标机、精密电阻焊接设备、焊接监测仪等，在电子、光通讯、机电、汽车及精密钣金行业有着广泛的应用。

LASER China将为这些来自世界各地、有意进军高速发展的中国市场的客商提供机会，获取有价值的信息，寻找进入中国市场的商机。

中国激光、光电子产业的快速发展

自从40多年前研制出第一台激光器以来，中国激光技术与应用发展迅速，已经与多种学科结合形成了多个应用技术领域，如激光加工技术、激光医疗与光子生物学、激光化学、信息光电子技术、激光检测与计量技术、激光全息技术、激光光谱分析技术、非线性光学等，大大推动了中国传统产业和新兴产业的发展。

特别值得一提的是武汉，随着光电子产业的快速发展，武汉“光谷”已经成为我国在光电子技术领域参与国际竞争的标志性品牌，全区有光电子信息企业700多家。其中，“楚天激光”和“华工激光”两家LASER.China的展商依托华中科技大学多学科交叉的整体优势，以该校激光技术国家重点实验室的研究成果为基础，一直处于中国激光技术研究及应用的最前沿，成为激光加工整体解决方案的权威提供商。

楚天激光研制的激光焊接机早在1994年就成功应用于我国航天用氢镍电池高强度、高气密性焊接，使我国成为第三个掌握该项技术的国家。而楚天JHT-2G型激光焊接机则是我国第一台成功应用于锂电池壳体封装焊接的焊接机，直接推动我国成为锂电池生产大国。

半导体泵浦激光打标机，是华工激光在完全吸收日方先进技术的基础上，结合国内企业的实际需求，自主开发的，完全实现了中国制造全球销售。全国产化的LSD50S（Ⅱ）半导体泵浦激光打标机以其可靠性高、使用寿命长、能量转换效率高、光束质量好、高精度打标质量等优点，广泛应用于塑料按键、电子元器件、电工产品、集成电路、五金工具制品、汽车配件、精密器械等领域。

虽然中国光纤激光器的发展与国际先进水平相比仍有差距，但经过快速发展，中国光纤激光器实用化与产业化已经迈出了关键一步。武汉凌云光电科技有限责任公司研发的系列光纤耦合半导体激光器，具有连续或内调制的操作模式；可根据不同波长提供不同功率的系统，光纤最大输出功率为200W，中心波长为808 - 980nm，采用单根直径为100 - 1000μm的光纤，光纤数值孔径有0.22、0.37，光纤连接器为SMA-905，使用空气冷却方式。

除此之外，顶尖国外激企业的国内独资机构的展示也令人期待。如美国nLight Corporation在上海市张江高科技园区投资设立的恩耐激光技术(上海)有限公司，主要从事开发、生产和销售高功率半导体激光器并为中国客户提供售后服务。恩耐的激光产品高功率、寿命长、波长全、式样多，涉及工业、医疗、印刷和科研等领域的广泛应用。

含有恩耐激光公司专有的透镜处理能力的垂直叠层半体激光器，可用来将快轴的发散角（FWHM）准直到小于0.25度。其多个堆集阵列并排在一起可以形成二维堆集阵列而达到几千瓦功率输出。在有些系统上，恩耐还可以进行慢轴发散角准直。

松下电器机电（中国）有限公司FA事业所为适应新的市场需要，独立开发生产了用于测定高精度光学元件的超高精度3D测定仪UA3P（Ultrahigh Accurate 3-D Profilometer）。该设备利用原子力探头，实现非球面光学镜头以及超精密模具、半导体芯片、硬盘等精细工艺的测定，是目前世界上首屈一指的超高精度检测仪。测定范围最高可达400mmX400mmX90mm，实现最高测定精度0.01μm的超高精度测定。最高可测量到70º的倾角。

通过使用软件，UA3P可以进行设计坐标与三维坐标的自动调整、数据处理、中心位置的自动校准及三维彩色图表分析，此外，还配备了测定自由曲面、中心偏移等多种实用软件，同时具备将测定数据向加工机快速反馈的功能。这么复杂而精密的仪器，使用的却是Windows操作系统，操作非常简单。

在这些新产品、新技术的带动下，中国激光光电子市场正得到蓬勃发展。近年来，激光加工设备发展势头强劲，在中国激光产业中所占比例日益增加，有巨大的市场空间。特别是在广东、湖北、江苏、北京、上海等地，激光加工设备厂商分布集中，市场竞争激烈，极大地推动了生产制造企业的快速发展。在可以遇见的未来，光电子产业将会取代传统电子产业而成为21世纪最大的产业，并成为衡量一个国家经济发展水平和综合国力的重要标志之一。