广东省激光行业协会

众所周知，新能源汽车驱动系统的核心就是驱动电机。为了在有限的体积内提升车辆的动力性、经济性，驱动电机也不断朝着高功率密度、高电机效率的方向发展。其中扁平漆包线的应用，相较于传统的圆形漆包线绕组可显著提高有效铜面积、降低铜耗，且槽内铜线排列更为规整、槽满率更高。扁平漆包线的应用，可显著提高驱动电机的效率和功率密度。

No.1

扁平漆包线清洗需求大增

漆包线，也叫电磁线，由导体和绝缘层两部分组成，是电力、电机、电器、家电、电子、通讯、交通、电网及航天航空等领域主要配套原材料之一。

汽车智能化与电动化趋势明显，大幅增加了漆包线应用需求。其中扁平漆包线由于Hair-pin发卡电机（或者又叫扁铜线绕组电机）迎来的技术风口需求大增。Hair-pin电机已成为行业内坚决追求的乘用车驱动电机发展方向，国内的顶尖电机供应商，也开始投资建造更为先进的第二代Hair-pin高自动化产线。

Hair-pin发卡电机

Hair-pin绕组制造过程非常复杂。需要先将扁平漆包线端部剥皮，再制作成发卡的形状，插入到定子铁芯槽内，然后进行端部扭头和焊接。漆包线剥皮的好坏决定了后期端部焊接的效果，直接影响了电机的性能。

传统的漆包线剥皮方式有化学除漆、火焰除漆、机械除漆等，存在导线损伤，去除不干净，环境污染等问题。激光除漆利用高能量密度激光照射到指定漆包线位置，其表面的绝缘层吸收能量气化，露出铜材。激光加工具有无耗材、非接触、操作灵活等优势，还便于实现自动化。CO₂激光最早用于漆包线清洗，但是一般不能完全清除绝缘层，还需二次加工；调Q激光器由于功率低难以满足越来越高的效率要求。

No.2

扁平漆包线清洗方案选择

光至科技是一家专业从事MOPA脉冲光纤激光器的高科技公司，在国内率先突破单模高功率MOPA脉冲光纤激光技术，实现500W高功率单模脉冲光纤激光器量产。工程师以公司量产的YFPN-200-GM,YFPN-300-GM和YFPN-500-GM三款单模高功率MOPA脉冲激光器进行扁平漆包线除漆测试，旨在获得最快的效率和最佳的效果，为客户提供最佳的漆包线清洗解决方案。

经测试发现对于同等功率激光器，场镜焦距越短效率越高，但是铜线底纹越粗糙。功率低时选择大焦距场镜绝缘层可能清洗不干净,高功率使用大场镜能获得更大的焦深和更细腻的底纹且效率依然可以保证。

No.3

扁平漆包线清洗测试与分析

通过以上参数可知，功率越高图层参数越简单，效率也越快，能选择的场镜焦距也越大，但是对于振镜的要求也越高。效率上300W相对200W能提高37.5%，而500W较200W能提高159%，较300W提高88.2%。

清洗后表面效果

效果上，YFPN-200-GM、YFPN-300-GM和YFPN-500-GM均可以将绝缘层去除干净无残留，且底纹细腻。其中YFPN-500-GM采用水冷设计，具有稳定性好、单脉冲能量高（2mJ）、光束质量好（≤1.8）、17种脉宽可选（20-500ns）且兼具连续模式、重复频率调节范围大（1-4000kHz）等特点，控制上还可以调节首脉冲，在线实时切换参数，具备网口功能实现多机联调。

YFPN-500-GM

随着国内高功率MOPA单模激光器技术的成熟，光至科技作为国内首家实现500W单模MOPA量产并大量交付的激光技术企业，已实现高功率MOPA激光器的完全进口替代，为客户降本、为行业增效，高功率MOPA激光清洗技术在扁平电机的应用就是一个生动的案例，后续光至科技将持续开发出更多更有意义的先进激光应用，敬请保持持续关注。

来源：光至科技发布时间 : 2022-09-28

除了大族激光，“2022深圳500强企业”还有那些明星企业上榜？

日前，深圳市企业联合会、深圳市企业家协会发布“2022深圳企业500强榜单”及《2022深圳500强企业发展报告》。榜单显示，中国平安、正威集团、华为、腾讯、万科居排行榜前五位。

值得一提的是，在深圳500强企业名单中，大族激光、杰普特、光韵达、百超迪能等多家激光产业链明星企业榜上有名。其中，大族激光位列第84位、杰普特位列第353位、光韵达位列第397位、百超迪能位列第433位。一同入榜的还有欧菲光、伯恩光学、雷曼光电等光学与光电企业，共同彰显深圳激光与光电力量。

梳理名单发现，光韵达再次荣登“2022深圳企业500强”。据激光制造网了解，光韵达已连续5年荣登此榜。光韵达作为国内首家激光应用领域上市公司，深耕激光行业24年，专注于激光和智能制造。公司利用“精密激光技术”+“智能控制技术”突破传统生产方式，实现产品的高精密、高集成及人性化，为全球制造业提供全种类的精密激光制造服务和全面创新解决方案。

上榜该榜单的杰普特曾两次荣获“深圳品牌百强”，此次又荣登“2022深圳企业500强”，彰显了企业的综合实力和科技创新水平。作为国内激光领域的创新型企业，杰普特始终坚持自主创新，设计开发一系列功能强大、性能卓越的激光新技术和新产品，肩负“用领先的光技术创造价值并服务人类”的历史使命，坚持“成就客户，尊重个人，追求卓越，协同共赢”的企业价值观，不断开拓进取、求实创新、诚信经营，为“成为杰出的激光光源解决方案提供商”的愿景而努力奋斗。

从排名总体变化看，和去年相比，个别上榜企业排名提升，呈现出良好的上升势头。其中，作为金属加工行业智能制造整体解决方案提供商百超迪能凭借科技创新实力和稳健经营成果再次上榜“深圳企业500强”，较去年跃升14位。

百超迪能作为深圳成长壮大起来的优秀激光企业，积极承担社会责任和义务，以“品质就是社会责任”为经营理念，以匠心守品质初心，在深圳的发展过程中是积极的参与者、见证者和受益者。百超迪能表示，未来将载誉前行、砥砺奋进，顺应时代趋势，积极投身于粤港澳大湾区建设和先行示范区建设的热潮中，坚持创新驱动发展，培育新动能，担当起引领行业发展升级的时代重任。

作为目前深圳企业最有影响力、最具权威的综合性报告，此次“2022深圳500强企业”名单的发布受到社会各界的广泛关注。

报告显示，今年入选企业总体呈现“规模不断壮大、行业话语权与引领力显著提升、海外市场活跃度逆势上扬、引领深圳市‘20+8’重点布局产业高质量发展、新上榜企业质量优势明显”五个发展特征。排序依据是企业上一年度的年营业收入、税收、净利润、总资产、企业创新和企业规模等方面对企业进行综合评价，最终确认500强名单。该评选旨在集中展示深圳经济发展成果，全面反映深圳企业发展现状，提高各界对企业社会价值的认知，提升企业品牌知名度，上榜企业均为深圳经济社会发展的中坚力量。

来源：激光制造网发布时间 : 2022-09-27

激光清洗技术在飞机脱漆方面的应用

随着高铁技术的进一步发展和地域覆盖面的不断增加，航空工业面临着越来越严峻的竞争压力。特别是新冠疫情肆虐导致航空业务受到重大影响，全球气候变暖导致环境灾难频发的时代背景下，如何降低飞行成本、减少温室气体排放是航空工业必须考虑的问题。然而在这之上，航空安全才是重中之重。飞机零部件的高性能、抗疲劳性、抗侵蚀性是航行安全的基本要求。激光技术的应用给航空安全、降低成本、减少碳排放提供了助力。

飞机维保过程中，需要定期对机体表面重新涂装。涂装前必须对机体表面的原有油漆予以去除。对局部细微裂缝、缺损进行修补。传统的飞机油漆去除方法有喷砂清洗、化学清洗、手工打磨抛光等。其中喷砂(喷丸、干冰)方法(约占清洗总量的20%)为接触式清洗，易对工件造成损伤，影响机械力学性能，污染环境。化学方法(约占清洗总量的75%)大多采用苯类溶剂浸泡、铲刮工艺去除油漆。溶剂毒性大，不降解，无法处理，污染环境，职业健康危害大;清洗时间周期长，对零部件存在腐蚀和二次污染。手工打磨抛光方法(约占清洗总量的5%)为接触式清洗，损伤工件表面，影响机械力学性能。劳动强度大，清洗质量不受控。

采用激光清洗代替传统清洗工艺去除老化的飞机涂装是一个最佳选择。激光脱漆为非接触式清洗，激光能量被油漆层吸收，被基材反射，零部件的机械力学性能不受影响，抗腐蚀性强，激光清洗不损伤基材;激光脱漆不使用化学药剂，无污染物排放，固态废弃物易于收集处理，对零部件没有二次污染，绿色环保;激光清洗设备易于实行自动化智能清洗，清洗过程可被复制，重复实施，清洗质量高，一致性好;激光脱漆过程无需耗材，设备运行成本低。激光的无应力无损绿色环保清洗优势为飞机维保提供了安全和质量保证。

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历年来，各国对航空装备表面激光脱漆先后进行了各种尝试。循着激光光源的发展轨迹，先后开发了使用CO2激光光源、Nd:YAG激光光源和光纤激光光源的自动、半自动的在线、离线激光清洗设备，专业用于固定翼、旋翼飞行器表面的脱漆应用。不同的激光器产生不同波长的激光输出，为细分的各种脱漆应用提供了选择合适激光光源的可能。

下面介绍几种国外飞机激光脱漆设备。

1、 RLCRS(Robotic laser coating removal system)

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此设备为Concurrent Technologies公司为客户定制的离线激光脱漆产品，与传统脱漆工艺相比，使用该设备减少了脱漆时间，脱漆不使用干冰和砂粒，激光脱漆区域精确可控，减少了涂装油漆的使用量，减少了固体废弃物数量和污水排放量，当年节省环保费用39万美元，不到一年即可收回投资。

2、 ARBSS(Automated Rotor Blade Stripping System)

该设备是Lasertronics公司为用户定制的专业清洗飞机旋翼(金属、碳纤维复合材料)的离线清洗设备。安装在导轨上的激光清洗头工作区域可达50m，采用了Nd:YAG激光光源，能量通过光纤传输，柔性化好。该设备带有图像检测单元，可评估工作表面颜色，确定清洗效果。该设备可对飞机上的边角部位、缝隙进行清洗。主要清洗对象为H-53，鱼鹰V-22，H-60黑鹰，阿帕奇等。

3、 LCR(laser coating removal robot)

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该系统为LR SYSTEMS定制的在线激光清洗设备。为覆盖大型飞机机身的清洗，该脱漆机器人高15.85m，臂展25.9m，重45.4吨，导光臂有效精确传输距离最大可达30m。采用了20kw功率输出的CO2激光器，可以满足所有颜色漆层和涂料的清洗需要，可以选择性去除机体面漆。除漆系统配备了机体表面轮廓跟踪仪以保证激光清洗头始终贴合机体表面恒距清洗。此外还采用了颜色传感器和近红外光谱成像等手段检测油漆去除效果。激光清洗下来的固体废弃物由真空抽吸系统收集。该清洗系统既可用于金属基地材料的表面脱漆，也适用于复合结构材料的表面脱漆。

为适应不同尺寸飞机的清洗要求，该系统共有四种尺寸规格，满足从小型飞机(战斗机、直升机)到大飞机(A380)的表面油漆剥离需求。

4、 RACRS(Robotic Automated Coatings Removal System)

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该系统是Lasertronics公司将离线清洗设备ARBSS(清洗旋翼)应用于在线清洗而派生出的机型。RACRS主要用于清洗飞机机身。采用的也是Nd:YAG激光器，激光能量可通过光纤传输，柔性化好。清洗头工作区域半径可达50m，可对飞机上的边角、缝隙(如机翼油箱内部)进行清洗。主要清洗对象：鱼鹰V-22机身及其他机身。

5、 ARLCRSs(Advanced Robotic Laser Coating Removal Systems)

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与RLCRS 一样，ARLCRSs 是Concurrent

Technologies的又一款定制产品。主要用于为商业航空公司和航空航天工业提供除漆服务。该系统包含6个机器人，2个用于F-16除漆，4个用于C-130除漆。整个系统采用了光纤激光器作为除漆光源。整个系统半自动工作，以适应不同机型的清洗要求。在清洗效率方面，与传统清洗方法相比，F-16除漆时间可从7天缩短到3天，C-130除漆时间从10天减至5天。该系统适用于金属或复合结构材料的除漆清洗，清洗下的固体废弃物由真空抽吸系统收集处理。当时的设备成本为500～700万美元。

近年来，国内一些航空专业研究所和大学也开展了一些飞机激光脱漆方面的研究。从激光清洗技术应用来看，对航空部件进行焊接、粘接前预处理，焊接后处理，飞机维保除污除油去脂等方面的应用相对成熟些。对机体功能涂层的去除试验及效果分析也在不断进行中。由于航空工业的特殊性，一项工艺要应用于生产实际除了要有技术上的可靠支撑、严苛的恶劣气象环境试验外，还必须通过严格的审批流程，经历从点到面的逐步实施过程。

集萃激光(www.jicuilaser.com)专注于激光加工技术和智能制造技术在生产环节的结合应用，以激光智能制造技术解决生产制造过程中的实际问题;致力于提升用户产品品质、提高生产效率、降低制造成本、促进环境保护、实现绿色制造。

针对航空制造业，集萃激光公司提供通用型JL-EasyCleaning 系列便携式激光清洗机(50-100瓦)、JL-QuickCleaning系列移动式激光清洗机(200-1000瓦)和JL-MultiCleaning多功能激光清洗机(100-1000瓦)供用户选择。可分别用于航空零部件锈渍、油污清洗，油漆剥离和机体功能涂层的逐层去除。

来源：集萃激光发布时间 : 2022-09-21

从冷水机市场看：中国超快激光产业现状与前景

众所周知，超快激光作为激光行业的细分行业，自2016年国内的超快激光加工开始规模化应用，在以智能手机为代表的产品上，激光用于指纹模组、摄像头玻片、打盲孔、全面屏玻璃、内置天线焊接等加工。国产的超快激光器产业化迅速发展，尽管在高端产品还是被欧美垄断，但是在中低端的超快激光器历经多年发展，超快激光产业的市场份额也在逐步提升，已初步形成完整、成熟的产业链分布。

超快激光产业链的各个环节是紧紧联系在一起的，上游主要包括激光材料及配套元器件，下游则以工业微加工、科研应用、精准医疗、航空航天、增材制造等领域应用为主，是连接超快激光产品消费市场的重要环节。为了保证超快激光切割机的切割质量、切割精度、切割效果等，作为专业制冷设备的激光冷水机就是其上游配套设备不可或缺的一部分。

激光器在工作过程中会产生大量的热量，然其自身无法散热，超快激光器对冷却设备的温控精度要求更高，冷水机的使用，正是保证激光切割机在恒温的条件下其切割的稳定性和高效率。据不完全统计，目前国内激光冷水机的市场份额，大部分被国产冷水机品牌所占据，我国在冷水机市场中占据着非常重要的位置，国产冷水机的增长也进一步促进超快激光市场的发展。

激光人都知道，对比国外的激光器等产品，最大的差异在于稳定性、可靠性。因此，作为配套精密温控的冷却设备激光冷水机对超快激光器的稳定性是至关重要的。我国的激光冷水机温控技术快速发展，从最初的温控差±1°C，到后来优化的±0.5°C以及±0.2°C，现如今，部分国产冷水机温控精度已高达±0.1℃，温控精度越来越高，而冷水机精度越高，水温波动越小，激光输出就越稳定，而质量的稳定性，可以延长激光器使用寿命，帮助用户降低使用成本。

近些年，超快激光设备随着其上游原材料以及国产化配套设备价格不断下降，以及超快激光器规模化发展共同造就了超快激光器制造成本的降低，进一步推动了工业超快激光市场的应用需求。

作为激光器配套设备激光冷水机的生产企业，酷凌时代专注微环境制冷，涉及产品有各种小型工业冷水机，高精度激光冷水机等。

图：酷凌时代国产微型直流变频压缩机

公司主推产品之一：CS-RMC-5U03 超快激光冷水机，目前已升级新功能自动加水，名义制冷量1200W，高精度±0.1℃，采用微型直流变频压缩机，自主研发控制算法，使冷水机在不超出其最大制冷能力的任何负载下都能使水温保持高精度，调节速度快，稳定性高，可用于皮秒、飞秒超快激光器冷却，为国产超快激光器的应用降温，提供更多的制冷保障。

图：酷凌时代冷水机CS-RMC-5U03

激光冷水机作为超快激光产业链中的一员，让我们一起紧跟市场需求，敢于挑战，抓住机遇，为我国超快激光市场贡献绵薄之力。

来源：酷凌时代发布时间 : 2022-09-20

激光技术在表面处理中的十大应用

激光表面处理是采用大功率密度的激光束，以非接触性的方式加热材料表面．借助于材料表面本身传导冷却，来实现其表面改性的工艺技术。它在改善材料表面的力学性能和物理性能，以及提高零件的耐磨、耐蚀、耐疲劳性能方面大有裨益。近年来，激光清洗、激光淬火、激光合金化、激光冲击强化、激光退火等激光表面处理技术，以及激光熔覆、激光3D打印、激光电镀等激光增材制造技术迎来了广阔的应用前景。

01 激光清洗

激光清洗是目前快速发展的新型表面清洁技术，其采用高能脉冲激光束照射工件表面，使表面的污物、颗粒或涂层瞬间蒸发或膨胀剥离，从而达到洁净化的工艺过程。激光清洗主要分为除锈、除油、除漆、除涂层等工艺；主要应用于金属类清洗，文物类清洗，建筑类清洗等。基于其功能全面、加工精准灵活、高效节能、绿色环保、对基材无损伤、智能、清洗质量好、安全、应用范围广等特点和优势，它在各个工业领域愈发受青睐。

与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优点。

02 激光淬火

激光淬火采用高能量激光作为热源，使金属表面快热快冷，瞬间完成淬火过程，得到高硬度、超细的马氏体组织，提高金属表面的硬度和耐磨性，并且在表面形成压应力，提高抗疲劳能力。这项工艺的核心优势包括热影响区小、变形量小、自动化程度高、选区淬火柔性好、细化晶粒硬度高和智能环保。譬如激光光斑可调，能够对任意宽度的位置进行淬火；其次，激光头配合多轴机器人联动，可对复杂零件的指定区域进行淬火。又如，激光淬火极热速冷，淬火应力及变形小。激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略，因此特别适合高精度要求的零件表面处理。

当前，激光淬火已成功应用于汽车行业、模具行业、五金工具、机械行业中易损件的表面强化，尤其是在提高齿轮、轴面、导轨、钳口、模具等易损件的使用寿命方面，效果显着。激光淬火的特点如下：

1）激光淬火是快速加热、自激冷却，不需要炉膛保温和冷却液淬火，是一种无污染绿色环保热处理工艺，可以很容易实行对大型模具表面进行均匀淬火；

2）由于激光加热速度快，热影响区小，又是表面扫描加热淬火，即瞬间局部加热淬火，所以被处理的模具变形很小；

3）由于激光束发散角很小，具有很好的指向性，能够通过导光系统对模具表面进行精确的局部淬火；

4）激光表面淬火的硬化层深度一般为0.3～1.5mm。

03 激光退火

激光退火是指利用激光加热材料表面，将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。该工艺主要目的是释放应力、增加材料延展性和韧性、产生特殊显微结构等。其特点是能够调整基体组织、降低硬度、细化晶粒和消除内应力。近年来，激光退火技术也成为半导体加工行业的一种新工艺，可大幅提高集成电路的集成度。

04 激光冲击强化

激光冲击强化技术是利用强激光束产生的等离子冲击波，提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新技术。它具有无热影响区、能量高效利用、超高应变率、可控性强以及强化效果显着等突出优点。同时，激光冲击强化具有更深的残余压应力、更好的微观组织和表面完整性、更好的热稳定性以及更长的寿命等特点。近年来该技术获得了迅速发展，在航空航天和国防军工等领域大有用武之地。另外，使用涂层的作用主要是保护工件不被激光灼伤并增强对激光能量的吸收，目前常用的涂层材料有黑漆和铝箔等。

激光喷丸（LP），又称激光冲击强化（LSP），是一种应用于表面工程领域的工艺，即利用脉冲高功率激光束在材料中产生残余应力，以提升材料表面的耐损性（如耐磨性和抗疲劳性），或提高材料薄截面强度，以加强材料表面硬度。

与多数材料加工应用不同，LSP并非利用激光功率进行热处理以达到预期效果，而是利用光束冲击进行机械加工。高功率激光束用高功率短脉冲冲击目标工件表面。

光束冲击金属工件，立即将工件蒸发成薄层等离子体状态，并对工件施加冲击波压力。有时会在工件上附加薄层不透明覆面材料，用于代替金属蒸发。为了增压，利用其他透明覆面材料或惯性干扰层捕捉等离子体（通常为水）。

等离子体产生冲击波效应，在撞击点重塑工件表面微观结构，继而产生金属扩膨胀和压缩的连锁反应。该反应产生的深层压缩应力可延长部件寿命。

05 激光合金化

激光合金化是一种新型的表面改性技术，可针对航空材料不同的服役条件，利用高能密度激光束加热冷凝速率快等特点，在结构件表面制备非晶一纳米晶增强金属陶瓷复合涂层，达到航空材料表面改性的目的。激光熔覆技术相对激光合金化技术具有基材对熔池的稀释率小、热影响区小、工件受热形变小及激光熔覆处理后工件报废率小等特点。激光熔覆可显着改善材料的表面性能，可针对磨损失效材料进行修复，具有效率高、速度快、绿色环保无污染及处理后工件性能好等特点。

06 激光熔覆

激光熔覆技术也是代表表面工程发展方向和水平的表面改性新技术之一。激光熔覆技术因无污染且制备出的涂层与基材呈冶金结合等优点已成为当代钛合金表面改性的研究热点。采用激光熔覆陶瓷涂层或陶瓷颗粒增强复合材料涂层是提高钛合金表面附磨性的有效途径。根据实际工况要求选择合适的材料体系，采用激光熔覆技术可达最佳的工艺要求。激光熔覆技术可以修复各种失效零部件，如航空发动机叶片等。

激光表面合金化与激光表面熔覆不同之处在于，激光表面合金化是使添加的合金元素和基材表层在液态下充分混合而形成合金化层；而激光表面熔覆则是使预涂层全部熔化而基材表层微熔，从而使熔覆层与基材材料形成冶金结合而保持熔覆层的成分基本不变。激光合金化和激光熔覆技术主要用来提高钛合金的表面耐磨、耐蚀和抗级化等性能。

目前，激光熔覆技术已广泛应用于金属表面的修复改性，但传统激光熔覆虽然有柔性加工、异形修复、自定义增材等优势和特点，但工作效率偏低，对于部分生产领域中所要求的大规模快速生产加工需求，仍无法满足。为了满足大批量高速生产需求，提高熔覆工作效率，高速激光熔覆技术应运而生。

高速激光熔覆技术可实现致密无缺陷的熔覆层，熔覆层表面质量致密，与基材呈冶金结合，无开口性缺陷，表面光滑平整。不仅能够在回转体上进行加工，也能在平面和复杂曲面上进行加工。通过持续的技术优化，该技术可广泛应用于煤炭、冶金、海洋平台、造纸、民用家电、汽车、船舶、石油、航空航天行业，成为可替代传统电镀技术的一种绿色再制造工艺。

07 激光雕刻

激光雕刻加工是利用数控技术为基础，将高能量的激光束投射到材料表面，利用激光产生的热效应，在材料表面产生清晰图案的激光加工过程。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻实现加工目的。激光雕刻就是运用激光在物件上面刻写文字，这种技术刻出来的字无刻痕，物体表面光滑平整，字迹亦不会磨损。其特点和优势涵盖：安全可靠；精确细致、精度可达到0.02mm；节约环保、加工节省材料；高速快捷、可根据输出的图样高速雕刻；成本低廉、不受加工数量限制等。

08 激光3D打印

该工艺采用激光熔覆技术，使用激光照射喷嘴输送的粉末流，直接熔化单质或合金粉末，在激光束离开后，合金液体快速凝固，实现合金快速成型。目前，已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域获得广泛应用。

09 激光表面处理及再制造典型行业应用

当前，激光表面处理及增材制造技术、工艺和装备被广泛应用于冶金、矿山机械、模具、石油电力、五金工具、轨交、航空航天、机械等行业。

10 激光电镀技术的应用

激光电镀是新兴的高能束流电镀技术，它对微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。目前，虽然激光电镀原理、激光消融、等离子激光沉积和激光喷射等方面还在研究之中，但其技术已在实用。当一种连续激光或脉冲激光照射在电镀池中的阴极表面时，不仅能大大提高金属的沉积速度，而且可用计算机控制激光束的运动轨迹而得到预期的复杂几何图形的无屏蔽镀层。

激光电镀应用于实际主要基于以下两种特征：

①在激光照射区域的速度比在本体的电镀速度高得多（约103倍）；

②激光的控制能力强，可使材料的必要部分析出所需的金属量。普通电镀发生在整个电极基体上，电镀速度慢，难以形成复杂和精细的图案。采用激光电镀可把激光束调节到微米大小，在微米尺寸上进行无屏蔽描图。对于电路设计、电路修复和在微电子连接器部件上的局部沉积，这类型的高速描图愈来愈有实际意义。

与普通电镀相比，其优点是：
（1）沉积速度快，如激光镀金可达1μm/s，激光镀铜可达10μm/s，激光喷射镀金可达12μm/s，激光喷射镀铜可达50μm/s；
（2）金属沉积仅发生在激光照射区域，无需采用屏蔽措施便可得到局部沉积镀层，从而简化了生产工艺；
（3）镀层结合力大大提高；
（4）容易实现自动控制；
（5）节约贵金属；
（6）节省设备投资和加工时间。

当一种连续激光或冲激光照射在电镀池中的阴极表面时，不仅能大大提高金属的沉积速且可用计算机控制激光束的运动轨迹而得到预期的复杂几何图形的无屏蔽镀层。目前的激光喷射强化电镀的新技术，将激光强化电镀技术与电镀液喷射结合起来，使激光与镀液同步射向阴极表面，其传质速度大大超过激光照射所引起的微观搅拌的传质速度，从而达到很高沉积速度。

11 未来发展与创新

展望未来，激光表面处理及增材制造设备发展方向可归纳为以下几点：

· 高效率——加工效率高，满足现代工业快速生产节奏；

· 高性能——设备功能多样化，性能稳定，适用不同工况；

· 高智能——智能化水平不断提升，人工干预少；

· 低成本——设备成本可控，耗材成本降低；

· 定制化——设备个性化定制，精准售后服务，

· 以及复合化——激光技术与传统加工技术相结合。

来源：表面处理技术发布时间 : 2022-09-15

激光再制造: 一个高端智能市场正扑面而来

九十年代初，激光再制造技术出现科研热点，大部分专家都聚焦它的研发与成长。随着再制造理念逐渐被社会接受，技术不断优化，我国再制造产业己取得较大突破，产业规模不断扩大，覆盖层面更为广阔，市场应用效果显著，智能程度越来越高，成为近年来激光加工技术的一个新亮点。

目前，我国已进入汽车、工程机械和车床报废置换的高峰期，再制造产业发展面临难得机遇，潜力十分巨大。一个激光再制造的高端智能市场正扑面而来……

激光再制造技术已基本成熟

激光再制造技术是近年来新兴的一种技术模式，尤以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技术为主，根据修复零部件的受损情况采用不同的修复方式。

激光熔覆为激光再制造技术的主要手段之一。激光熔覆利用高能激光束作为热源，通过金属及焊材的迅速熔化、扩展和冷却，形成一种具有特殊性能的表层，这种表层通常具有耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能，激光熔覆的优势在于熔覆层与基体是冶金结合，基体热影响区极小，加工和热变形小，对孔洞、夹杂、裂纹等缺陷控制较好。

激光熔覆

激光淬火是利用聚焦后(或经过光束整形)的激光束加热于金属表面使其发生马氏体相变形成马氏体淬硬层的过程，经过激光淬火加工后工件表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求；

激光合金化则通过激光加入将合金粉末与基体材料相作用形成一种新相的表面处理方式。

激光加工技术在再制造业中的应用与在其他制造业中的应用一样，有着其他加工技术不可替代的优点。激光加工用于再制造业是由相变硬化发展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层，从而使得激光表面改性技术成为再制造的一项重要手段。从事这方面研究的有中科院金属所和北京、天津、杭州等地高校激光工程中心，他们都为激光加工应用于再制造业发挥了较大作用。用于再制造的其他激光加工技术已逐步出现，并得到推广。

激光再制造技术的出现打破了传统再制造技术在可修复材料及修复零件形状等方面的限制，突破了再制造技术的局限性，采用激光再制造技术修复高温、高压、高转速涡轮动力机械零部件，已先后被石化、电力、煤炭、冶金、汽车等十几个行业认可。

常用的激光再制造装备为CO2激光再制造成套设备，此类装备一般为五轴机床式结构，应用较广泛，但CO2激光波长较长(10.6μm)，金属对该波长的吸收率较低，采用硬光路传递激光光束，系统的柔性较差。近两年采用光纤传导的光纤激光及半导体激光再制造装备的出现掀起了再制造技术革新的新高潮，其高柔性、短波长(0.8～1.07 μm)的特性决定了光纤激光及半导体激光应用的良好前景。

国家强力政策扶持行业发展

国内涉及到再制造市场主要分为汽车、工程机械和车床三大类。我国再制造产业发展相对较晚，但势头强劲，政府对发展再制造产业极为重视，在过去几年里为达到建设生态文明的战略要求，推进循环经济发展，实现再制造产业规模化、规范化发展，制定出了一系列政策与措施。

2010年，国家发改委等11部门联合印发了《关于推进再制造产业发展的意见》，明确了我国未来一段时期再制造产业发展的指导思想、重点领域和主要任务；2011年，全国人大审议通过的“十二五”规划纲要明确把“再制造产业化”作为循环经济的重点工程之一。

2011年8月8日，工信部公布《再制造产品目录(第一批)》，柳工成为首批再制造产品目录的8家企业之一。

2012年2月9日，工信部发布了第二批再制造产品目录，包含了三一重工股份有限公司、卡特彼勒再制造工业(上海)有限公司、武汉千里马工程机械再制造有限公司、上海宝钢设备检修有限公司、安徽皖南电机股份有限公司、三立(厦门)汽车配件有限公司6家企业4大类35种产品符合再制造产品。

2015年5月6日，国家发改委发布文件，确定华工激光法利莱为第二批“国家再制造试点单位”，全国又有28家单位获批。至此，1500亿再制造市场开启，未来，原厂授权再制造模式将获推广。“十二五”期间，建成5-10个包含完整产业链的再制造产业集聚区。

激光淬火

2017年10月31日工业和信息化部发布了关于印发《高端智能再制造行动计划（2018-2020年）》的通知，加强高端智能再制造关键技术创新与产业化应用。突破一批制约我国高端智能再制造发展的拆解、检测、成形加工等关键共性技术，智能检测、成形加工技术达到国际先进水平；发布50项高端智能再制造管理、技术、装备及评价等标准；初步建立可复制推广的再制造产品应用市场化机制；推动建立100家高端智能再制造示范企业、技术研发中心、服务企业、信息服务平台、产业集聚区等，带动我国再制造产业规模达到2000亿元。

2019年国家发改委决定扩大汽车零部件再制造试点范围，包括再制造产品种类和范围。希望通过扩大再制造试点范围，进一步探索适合国情的汽车零部件再制造发展道路。

市场呼唤再制造

激光再制造的技术具有优质、高效、节能、节材、环保等优势，通常以损伤及废旧的零部件作为再制造对象，但在实际生产应用中发现，由激光再制造处理过的废旧部件不仅仅恢复原有的性能参数，甚至优于新件的性能指标，所以近年来激光再制造技术也逐步成为新品提高性能的一种手段。

中国是制造业大国，再制造装备资源丰富，目前已经进入机械装备和家电报废的高峰期，据粗略统计，目前我国机床保有量达 800 万台。全国10年以上的传统旧机床超过 60%，据此计算，目前约有 450 万台以上机床处于报废阶段，大量装备需要再制造工艺，市场潜力巨大。

随着政府强调节能减排的大趋势，再制造技术的应用范围不断扩大。产业发展前景非常广阔，到2020年，相关产业的产值已达2000亿元。我国有几万亿元的设备资产，每年因磨损和腐蚀而使设备停产、报废所造成的损失都愈千亿元，这为激光再制造技术带来了广阔的市场应用前景。基于此，市场呼唤再制造，行业关注再制造，企业希望再制造。

发动机再制造是必然趋势

再制造实际上就是国家层面所提倡的循环经济的一种体现。目前国际较发达国家，在汽车行业应用成效卓著，日本汽车零部件再制造使用率能够达到96%，欧洲能够达到80%-90%，而美国则可以达到80%左右，日美欧的再制造业十分成熟。而在我们国家，再制造实则刚走进成熟市场。

目前，我国汽车保有量已超3.2亿辆，每年应该有2000万—2100万辆汽车需要报废。这些报废汽车中的发动机绝大多数都有再制造的价值，是一批宝贵的资源。国家从2009年开始对报废汽车回收拆解企业进行扶持，主要用于报废汽车拆解企业的升级改造。这意味着未来再制造产业将集聚发展。

由于应用发动机再造技术比发动机大修在性能价格方面有明显的优势，因而以发动机再制造取代发动机大修是发展的必然趋势，我国进行发动机再制造的市场空间很大。

再制造能否顺利进行、再制造利用率以及效果如何，很大程度上取决于产品的初始设计。在发达国家市场中，再制造有3种基本的模式：一种就是原厂直接进行再制造，一汽、上汽均属这一类型；第二种是原厂授权再制造；第三种则是第三方独立进行制造。对于汽车企业而言，未来开展面向再制造的绿色设计可谓是一个新方向。

再制造凸显企业竞争力

不是所有的企业都能胜任再制造，众多希冀但无力开拓再制造业务的企业，一方面欠缺的是技术，另一方面欠缺的便是成本控制的能力。再制造产品比新产品的制造节能60%，节材70%以上。平均有70%的部件都可以被再利用，价格却平均只有新产品的30%-40%，成本实际上不到原来的50%，毛利率远远高于新品。这些数据看起来简单，但实现起来却非常困难。

激光表面强化的过程示意图

如何修复已经遭受磨损的配套件也是一个难题。工程机械产品上钢材质的配套件非常多，这些配套件不能采用直接填充的方式进行修复，如果采取局部高温措施价格又非常昂贵，而且不同配套件损伤形式复杂多样，很难进行批量式修复工作。

因而，这又出现了一个疑难：由于修复工作的不确定性，再制造产品将非常依赖人工，这样造出的最终产品的价值是否具有较高的性价比？对于配套件生产企业来讲，如何评估原有配套件的剩余寿命仍是一个国际性难题。而目前，也尚未有机构对再制造的工程机械产品有严格的标准限制，各企业将在评估产品性能方面花费大量人力和物力。

企业要打破格局，就必须技术创新，增强竞争力。随着地球资源的逐渐减少，再制造仍是工程机械发展的一个必然途径。在短期来看，再制造所创造的价值难以满足一些希望高速发展的企业，但这是企业未来竞争能力的体现。特别是在各类产品的保有量已经趋于稳定的时候，新产品的销量会锐减并趋于稳定，这时就体现出再制造产品的地位和优势了。

打造高端智能的再制造产业链

“科技领先同世界同步，循环产业同国际接轨” ，这是中国再制造产业的口号，也是中国再制造人的梦想。激光再制造作为再制造的重要一项技术，未来发展空间很大。目前我国经济已进入高速发展期，对资源环境的消耗很大，发展激光再制造产业，有利于节约资源，减少能源消耗；有利于减少污染，保护环境；有利于降低产品成本，提高企业竞争力。

再制造的关键点在于如何“收得回来，卖得出去”，如旧的发动机能回收回来，作为再制造的资源可用，而且再制造的产品能够卖得出去。以一定的产业技术为支撑，可以有助于形成专业化回收、拆解、清洗再制造和公共平台的建设，形成整个的产业链。

要使激光再制产业得到持续、稳定发展，一是要加强制定有利于激光再制造产业发展新政策。二是要修订和完善相关法律法规。三是要进一步扩大示范试点，培育激光再制造产业化基地。四是要加强流通监管体系建设。五是要提高创新研发能力，重视人才培养。

激光再制造虽已全面实现产业化，但还有许多未尽领域和技术，行业应打破现有格局，不断扩大激光再制造工程化应用范围，促进科技成果转化，开辟新的再生资源和再制造领域，综合治理，全面提升技术层面，打造良性循环的、科学完整的、高端智能的再制造产业链。

来源：激光制造网作者：老牛发布时间 : 2022-09-14

激光器赛道价格激战正酣，资本“战火”重燃

激光设备核心零部件激光器，今年上半年延续价格激战。上市公司半年报显示，连续多年的价格战让部分激光器龙头企业走到了亏损边缘。

尽管如此，业内人士透露，中国激光器行业未来发展潜力依然巨大。同时，包括华为、易方达等各类资本也在不断涌入行业。

龙头企业逼近亏损

激光设备在工业制造业中广泛应用于打标、切割、清洁和焊接等场景，而激光器在激光设备中成本占比约七成。2013年，国内主流产品光纤激光器价格就开始持续下降。最近两年，价格战更是转向中高端市场。

而持续不断的价格战，开始伤及行业龙头。

国内激光器行业龙头主要为锐科激光、创鑫激光和杰普特等。其中，上市公司锐科激光收入基本来自激光器。其2022年半年报显示，锐科激光上半年盈利降幅超九成，扣非后净利润降至723.68万元。

公司解释称，激光器下游设备集成商开工率不足，市场需求整体疲软；为稳固公司龙头地位，保证市场份额稳步提升，公司采取了较为激进的销售策略，下调了激光器价格，导致销量虽然实现了同比大幅增长，但营业收入同比略降，盈利能力承压。

持续降价后，锐科激光主营产品连续光纤激光器毛利率大幅下滑。

杰普特在半年报中提示，随着激光器市场竞争的进一步加剧，公司激光器的平均毛利率将可能出现一定幅度的下降，将可能导致利润总额出现大的降幅。

资金在持续涌入

中科院武汉文献情报中心区域发展与产业情报部主任叶茂认为，中国激光产业竞争激烈，短期盈利下降，不代表未来没有机会。一方面，中国激光设备在宏加工领域国际竞争力显现，出口越来越多。另外，在新兴产业，比如光伏、新能源汽车等，激光设备表现非常好。

宏加工是以连续激光为主的中高功率粗加工，主要用于加工钢材、有色金属等大结构件。

锐科激光创始人、副董事长兼总工程师闫大鹏认为，激光设备的市场潜力，有望进一步挖掘，一些新的领域有待开发。“激光清洗、焊接领域市场空间还很大。”

出于对行业未来的看好，激光企业正在积极奔赴资本市场谋求发展。宏石激光、金橙子、逸飞激光等企业正在上市途中，金威刻、泰德激光、中科微精、原点智能、镭明激光等精密激光设备企业最近也纷纷宣布完成融资。资金也在真金白银地加码激光赛道，如科创板公司德龙激光在二季度就获得了多路资金的买入，包括易方达、摩根大通等机构投资者，以及以葛卫东为代表的部分牛散投资者。

另外，天眼查显示，最近，特种光纤供应商武汉长进激光技术有限公司发生工商变更，华为关联公司深圳哈勃科技投资合伙企业（有限合伙）为新增股东。特种光纤也是激光器的核心零部件之一。

价格战何时休

“激光器降价今年就没停过，尤其6000瓦-12000瓦的高功率光纤激光器，市场竞争非常激烈，甚至20000瓦也开始打价格战了。”叶茂告诉上证报记者。

据透露，去年年初激光器每瓦价格约30元，去年底降到了20元，现在降到了15元，即今年以来降幅25%左右，其中高端激光器降幅甚至达30%-50%。

而再往前回溯，三四年前，1万瓦的激光器价格要150万元，而现在最低只要20万元不到。

最近十年，价格战伴随着激光器行业发展。光纤激光器开山鼻祖是美国IPG，其长期垄断中国市场。2009年，锐科激光调Q光纤激光器小批量供货。2013年，锐科激光成功研制中国首台万瓦连续光纤激光器，这成为行业里程碑事件。之后，我国激光器开启了国产替代之路。2018年，IPG中国市场收入首次出现下降，去年底市占率降至28.1%。

从去年开始，IPG中国市场份额进一步下降，预计IPG最新在华市场份额或降至20%左右。

叶茂预测，在市场缺乏足够景气度的大环境下，下半年激光器价格战或延续，但降价空间已经很有限。

来源：上海证券报发布时间 : 2022-09-13

鱼鳞纹导电位激光工艺怎样选择激光器？

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应用背景

铝镁合金具有密度小、强度高、易成型、制造成本低等众多优点，被广泛用于3C产品的骨架等。例如，手机中框上需要不少导电位，要求其电阻值小于0.5Ω才能进入下一道工序。然而镁铝合金中的镁、铝等金属是活性元素，非常容易与空气中的氧反应生成氧化物，未经处理的导电位电阻可高达8Ω，不能满足通讯领域对电路阻值的要求。因此导电位在进入下一道工序前都需进行处理。

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