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±0.1度!特域首臺用于超快激光器的精密冷水機

發(fā)布時間:2021-01-26 15:16:31閱讀量:


近年來,激光技術突破與應用在全球迅速發(fā)展,工業(yè)方面作為材料加工工具廣受歡迎,特別是依靠我國作為世界工廠的工業(yè)制造基礎,激光加工在我國有著良好的增長潛力。事實上,我國的激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)?;瘧?,最早要追溯到1990年代中,當時由大族激光、華工激光、楚天激光等最早一批企業(yè)開始應用激光技術。至2020年,經(jīng)歷了二十多年的開拓,我國的激光產(chǎn)品市場規(guī)模接近一千億元,占全球市場份額超過三分一,取得不平凡的成績。

從最初的激光打標用于紐扣、皮革、塑料瓶,到金屬切割、焊接,激光的材料加工已經(jīng)運用到國內(nèi)數(shù)十個涉及國計民生的重要產(chǎn)業(yè),包括金屬加工、電子制造、家電、光伏、汽車、電池、航空航天、軌道交通、船舶制造、塑料加工、工藝品等。盡管如此,作為一項加工工具,激光制造發(fā)展長期以來面臨的一個重要瓶頸就是,目前為止大部分的市場應用仍然局限于少數(shù)幾個領域,包括金屬加工、電子制造、電池、產(chǎn)品包裝、廣告等,其他一些大產(chǎn)業(yè)很少見到激光應用的批量化。比如在汽車行業(yè),以外資品牌汽車使用激光產(chǎn)線較多,能實現(xiàn)批量,而國內(nèi)的汽車商很少使用激光,即便是有目前也只是幾臺激光器。如何開拓更多的細分市場并實現(xiàn)規(guī)模應用是當前激光行業(yè)最應該思考的問題。

高端應用對精度要求更高

自2014年光纖激光切割在國內(nèi)掀起規(guī)模應用浪潮,傳統(tǒng)的金屬切削與數(shù)控沖切被部分取代,光纖激光的打標、焊接也迅速發(fā)展,如今光纖激光加工已經(jīng)占據(jù)工業(yè)激光超過60%的份額。這一趨勢也帶動了光纖激光器、冷水設備、加工頭、鏡片、特種光纖等核心產(chǎn)品的需求。總體而言,激光制造分為宏加工和微加工,宏加工主要是高功率的應用,屬于粗加工方式,包括一般金屬加工、航空航天大部件制造、汽車車身加工、廣告字制作等,要求的精度不高;而微加工的精度要求很高,針對的材料包括硅晶圓、玻璃、陶瓷、PCB板、以及薄片材料微鉆孔/微焊接等。

受制于激光器和器件成本高昂,工藝開發(fā)不足等因素制約,激光微加工市場沒有得到充分開發(fā)。自2016年國內(nèi)的超快激光加工開始規(guī)?;瘧茫谝灾悄苁謾C為代表的產(chǎn)品上,激光用于指紋模組、攝像頭玻片、打盲孔、全面屏玻璃、內(nèi)置天線焊接等加工。國產(chǎn)的超快激光器產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展,至2019年已經(jīng)有二十多家企業(yè)從事皮秒、飛秒激光器研發(fā)與生產(chǎn),盡管在高端產(chǎn)品還是被歐美壟斷,但是在低端的超快激光器我國已經(jīng)站穩(wěn)腳跟了。在應用方面,未來幾年激光微加工將成為增長潛力最大的領域,高精度的加工會成為部分行業(yè)的標準要求,超快激光在PCB板加工、光伏電池PERC開槽、屏幕切割等將有更多應用需求。

特域首推超快激光冷水機

國內(nèi)的皮秒與飛秒激光器已經(jīng)往高功率方向發(fā)展,以往我國的產(chǎn)品與外國相比差距就在于穩(wěn)定性、可靠性。因此,精密溫控的冷卻設備對超快激光器的穩(wěn)定性是至關重要的。我國的激光冷水機設備技術快速發(fā)展,從最初的溫控差±1°C,到后來優(yōu)化的±0.5°C,甚至±0.2°C,溫控精度越來越高,基本滿足我國大部分激光制造類型的需求。然而隨著激光器功率越高,溫控差越大,精度越難以保證,因此,超高精度的溫控冷水機是個產(chǎn)業(yè)難題,也是我國必須突破的一個瓶頸。

激光冷水機

近日廣州特域機電有限公司首次推出了用于皮秒、飛秒、納秒等超快固體激光器冷卻的冷水機----CWUP-20激光冷水機。這款產(chǎn)品由特域機電研發(fā)中心根據(jù)市場需求自主研發(fā),由之前的UP系列,升級為CWUP系列,溫控精度從±0.5℃,逐步完善到現(xiàn)在的±0.1℃,這是一個了不起的技術突破,就如百米賽跑一樣,10秒以內(nèi)要把時間提升0.1秒都是極其困難的事情。這款產(chǎn)品機身小巧,設計緊湊,可滿足多個應用環(huán)境使用,水溫精度不受環(huán)境因素影響,溫控精度穩(wěn)定性由自身所維持。

由于超快激光多用于高精密的加工,所以在冷卻設備上溫控精度越高越好。事實上,溫控精度為±0.1℃的激光冷水機技術,目前在國內(nèi)還是比較缺乏的,以往基本上是歐洲、美國和日本等國家能達到這個水平。特域機電在CWUP-20冷水機研發(fā)成功,可以很好地打破國外的壟斷,填補國內(nèi)市場的空缺,為國內(nèi)皮秒、納秒激光設備的加工提供更多制冷保障。

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