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工業鐳射設備發展歷程及其後續發展新功能
責任編輯:S&A
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發表時間:2021-10-27

  國內鐳射產業發展從0到1

  世界第一臺雷射器被發明至今已超過60年了,但由於國內外工業現代化發展歷程不同,導致國內外的鐳射工業應用歷史有著明顯的差距。最早的一批鐳射企業在1965年前後在美國出現了,並開啟了鐳射工業應用。至1970年前後工業鐳射被引進到歐洲、日本,前蘇聯國家在這一時期也不斷推進鐳射技術,主要在俄羅斯、立陶宛、烏克蘭,上述這些國家在鐳射科研上不斷有新的突破。

  然而中國的工業鐳射直到1995年前後才有簡單的工業鐳射應用,比發達國家遲了近30年。工業鐳射幾乎被外國壟斷情況下,中國想奮起直追也是困難重重,技術上不懂、材料方面沒有,產品結構沒搞懂。直到一些海外人才歸國帶回技術,才逐漸推進國產化。到了2010年後,中國的工業鐳射真正迎來了大爆發的發展。

  也正是過去這10年,國內鐳射產業大幅縮小了與外國的差距,並基本實現了全產業鏈的自主化。如今,中國一年的大小各種工業鐳射設備總量達幾十萬臺,是全球最大的鐳射市場,每年超過一半的鐳射設備在中國裝機,這在以往是不敢想像的。這主要得益於中國擁有最大規模的製造業,同時國家不斷推動產業升級使用新技術,還有鐳射設備成本大幅下降讓用戶用得起。

  事實上,國內鐳射產業的瓶頸逐漸凸顯出來了,特別是無序的惡性競爭太多,鐳射技術逐步成熟,新技術挖掘空間越來越窄了,行業新技術驅動力變弱等。以往常見的打標、切割、焊接鐳射設備、模式已經變得傳統,鐳射產業的趨勢如何發展、鐳射設備如何探索新的功能,已經成為行業迫切需要思考的問題。

  工業鐳射設備的趨勢和出路

  很多人簡單的把鐳射設備未來發展的趨勢理解為更高的功率、更好的光束、更快的加工速度,這種理解過於簡單,並且僅僅停留在鐳射技術層面,而不是工業製造層面。

  比如鐳射切割,目前是國內鐳射產業裏面產值最大、幾乎占半的細分領域,但目前大多數廠家都是賣單機。為了適應真正人性化、完全自動化,應為切割增添新的功能,個別廠家想出了雙頭切割,說效率增加一倍,但其實鐳射切割鋼板已經足夠快了,雙頭切割似乎並不是太重要。要說更重要的,是如何解決鋼板上料、下料、工件挑選、輸出,同時送到下一個工序加工。一個切割單機,開料是全自動的,但前後都需要人工操作,要停機開門處理,這不是真正的自動化。未來需要解決的是如何把鐳射切割融入到一條完整的自動化產品線上,切割只是一個工序,這對控制和設計有很高的要求,但這種需求會越來越多的。

  這個思路也是類似我們目前看到的在飲料、瓶裝水、啤酒鋁罐上的鐳射打標,都是流水線式的操作了。在焊接上,僅電池大批量的封裝焊接有實現高度自動化,其他焊接應用的產線開發還很少,而近年興起的手持焊接雖然有其便捷靈活性,但是過於依靠人工了。即便是精密鐳射加工,也僅有幾家企業開發了用於手機屏、OLED等產品的自動化切割+檢測設備。鐳射+自動化的道路仍然很漫長,建議鐳射廠家多去看看應用企業的自動化產線,流水式作業裏面如何融入鐳射,思維不要僅僅停留在自己做的單臺機器。

  鐳射直接終端應用

  目前我們看到的大多數鐳射加工其實只是終端產品前段開料、工序的一小部分,也就是說鐳射在整個產品線工序上佔據的份額並不足夠,如何提升自動化產線上鐳射加工的份額,甚至讓鐳射直接服務終端產品,這是一個重要的方向。

  譬如近年來備受關注的鐳射清洗,嚴格來說它不屬於一種加工技術,而是表面清潔處理方法,能使用高脈衝鐳射快速對汙跡表面清潔,是鐳射技術利用的一項新突破。當前只是由於傳統清洗方式便宜、普遍,鐳射清洗價格貴且局限於處理表面等原因制約了應用量。但作為一種鐳射直接服務終端產品的新興領域,其發展潛力和使用規模將會非常大。

  又如鐳射雕刻技術,早已跳出了單純的產品開料加工局限,成為了一種工藝品製作技術,如一些木塊深雕,還有水晶玻璃的內雕等。鐳射雕刻直接就可以製作出終端產品,作為廣告、禮品、牆畫、指示牌、標牌、獎盃等一眾產品。

  工業鐳射設備的發展需要差異化,除了產品的差異化,還要在市場應用上差異化,其中最重要的不能繼續盯著上游開料加工的前端,還應該著眼更廣泛的終端產品,力推鐳射能夠直接服務終端應用,這麼樣市場就會更加龐大了。

  配套產品應緊跟鐳射設備應用

  從事鐳射配套產品的企業其目光往往容易局限於其客戶,也就是鐳射設備商,很少會思考下游終端應用的需求。而有些企業更注重眼前流行的出貨量大的領域,對新冒出來的小眾應用並不在乎,當這一市場爆發時,配套產品就難以跟上步伐了。

  而廣州特域機電有限公司作為鐳射冷水機的生產商,多年來時刻關注雷射器廠商、鐳射設備商以及終端應用的新動態、新技術,緊跟市場新應用,並積極投入研發新產品配套國內外客戶。多年前紫外鐳射精密加工快速興起,特域便推出幾款紫外鐳射冷水機滿足市場需求;而大功率光纖鐳射切割不斷發展,特域早已覆蓋500瓦至20000瓦應用的冷水機;在超快鐳射加工蓄勢發展時,特域首先推出超快鐳射冷水機做好市場準備。

  多年來,特域專注做好鐳射行業的冷卻配套產品,並與設備商應用商保持緊密聯繫,對鐳射行業的發展有著深刻的理解。目前特域的冷卻產品幾乎覆蓋了所有鐳射加工用到的雷射器類型,未來也會繼續為新興工業鐳射工藝提供新產品、新動能!