光技術(shù)是很快刀,很準(zhǔn)的尺,市場(chǎng)規(guī)模超百億美元。激光加工相比傳統(tǒng)機(jī)械加工具有精度高、速度快、變形小等優(yōu)勢(shì),應(yīng)用十分廣
泛。
可樂(lè)罐激光打標(biāo)機(jī)出租、獎(jiǎng)牌光纖激光鐳射機(jī)出租、手機(jī)殼激光刻字機(jī)出租,光纖激光打標(biāo)機(jī)銷(xiāo)售……
激光器是激光加工設(shè)備的核心環(huán)節(jié),其價(jià)格下降也催化激光設(shè)備的加速應(yīng)用。激光加工設(shè)備主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系
統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)組成,其中激光器在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)了核心地位。不同激光器特性不一,下游應(yīng)用也不盡相同,光纖
激光器憑借優(yōu)秀的特性有望成為發(fā)展的主流。
激光設(shè)備應(yīng)用百花齊放,發(fā)展空間巨大。激光設(shè)備成為智能制造領(lǐng)域重要的加工手段。手機(jī)制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品自然也提出了更高的要求
,約70%的手機(jī)加工,超過(guò)20種不同工藝的制造環(huán)節(jié)都應(yīng)用到激光技術(shù)及相關(guān)的制造設(shè)備。在脆性材料的處理中,主要集中于全面
屏面板的切割、OLED制程、3D玻璃加工。泛汽車(chē)行業(yè)是高功率激光加工的重點(diǎn)領(lǐng)域,從動(dòng)力電池到汽車(chē)車(chē)身,激光加工增強(qiáng)汽車(chē)?yán)?/p>
固性和安全性。半導(dǎo)體的先進(jìn)制程步驟離不開(kāi)激光加工,成為下游行業(yè)需求的新增量。
激光作為20世紀(jì)發(fā)明的新光源,它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點(diǎn),被譽(yù)為很快的刀,很準(zhǔn)的尺,已廣泛應(yīng)
用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事及科研等方面。作為很快的刀,激光能夠快捷靈敏地將高熱能量極速傳輸?shù)郊榷?/p>
到達(dá)的位置,并且極其鋒利,無(wú)堅(jiān)不摧。作為很準(zhǔn)的尺,激光是地球上測(cè)距最精確的技術(shù),被運(yùn)用到幾乎所有需要精確測(cè)量的項(xiàng)目
之上。
激光加工就是利用光的能量經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度,靠光熱效應(yīng)來(lái)加工的。激光加工優(yōu)勢(shì)明顯,不需要工具
、加工速度快、表面變形小,可用于加工各種材料。激光加工無(wú)接觸加工,對(duì)工件無(wú)直接沖擊,無(wú)機(jī)械變形。
激光器是激光加工設(shè)備的核心部件,其重要程度猶如CPU之于計(jì)算機(jī),是激光設(shè)備配件中技術(shù)含量很高的部件。自1960年第一臺(tái)紅寶
石激光器明問(wèn)世以來(lái),激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來(lái)分類(lèi),激光器主要分為固體(YAG)激光器、CO2激光器、光纖激光器
等幾類(lèi)。它們性能各異,應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同。
固體激光器。固體激光器使用固體激光材料作為工作介質(zhì)。工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。很
常用的一種為在釔鋁石榴石(YAG)晶體中摻入三價(jià)釹離子的激光器可發(fā)射波長(zhǎng)為1.06微米的近紅外激光。固體激光器的優(yōu)點(diǎn)為小而
堅(jiān)固,工作介質(zhì)的種類(lèi)多,可運(yùn)用的超過(guò)一百多種。缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換效率低,YAG激光器的總體效率僅為3%左右。而且工作介質(zhì)的制備
較復(fù)雜,工作時(shí)發(fā)熱量大,必須配置冷卻系統(tǒng),導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格較昂貴,維護(hù)成本高。
CO2激光器是以CO2氣體作為工作介質(zhì)的氣體激光器。放電管里面充以CO2氣體和其他輔助的惰性氣體,如氦氣和氮?dú);電極一般是鎳
制空心圓筒;諧振腔的一端是鍍金的全反射鏡,另一端是用鍺或砷化鎵磨制的部分反射鏡。當(dāng)在電極上加高電,放電管中產(chǎn)生輝光
放電效應(yīng),鍺鏡一端就有波長(zhǎng)為10.6微米的中紅外波段的激光輸出。CO2激光器的優(yōu)點(diǎn)是有比較大的穩(wěn)定功率,且制造成本低。缺點(diǎn)
是由于波長(zhǎng)的原因,發(fā)射出的激光與金屬的耦合效率低,而且使用氣體作為工作介質(zhì)導(dǎo)致設(shè)備體積較大。