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，我國的激光加工產業(yè)規(guī)?；瘧茫钤缫匪莸?990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，經歷了二十多年的開拓，我國的激光產品市場規(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運用到國內數十個涉及國計民生的重要產業(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幾個領域，包括金屬加工、電子制造、電池、產品包裝、廣告等，其他一些大產業(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線較多，能實現批量，而國內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掀起規(guī)模應用浪潮，傳統(tǒng)的金屬切削與數控沖切被部分取代，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占據工業(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年國內的超快激光加工開始規(guī)?；瘧?，在以智能手機為代表的產品上，激光用于指紋模組、攝像頭玻片、打盲孔、全面屏玻璃、內置天線焊接等加工。國產的超快激光器產業(yè)化迅速發(fā)展，至2019年已經有二十多家企業(yè)從事皮秒、飛秒激光器研發(fā)與生產，盡管在高端產品還是被歐美壟斷，但是在低端的超快激光器我國已經站穩(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
國內的皮秒與飛秒激光器已經往高功率方向發(fā)展，以往我國的產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業(yè)難題，也是我國必須突破的一個瓶頸。
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。這款產品由特域機電研發(fā)中心根據市場需求自主研發(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秒以內要把時間提升0.1秒都是極其困難的事情。這款產品機身小巧，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，填補國內市場的空缺，為國內皮秒、納秒激光設備的加工提供更多制冷保障。
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