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技术干货 | 激光清洗技术在机车制动盘制造检修中的应用分析

随着我国相关立法和规章制度的规范越来越严格,环保成为工业中十分重要的考量指标。传统清洗技术很难满足环保的高要求,激光清洗技术作为一种新型、绿色、高效的清洗方式逐渐得到社会的广泛关注。

本文着眼激光清洗技术在机车制动盘检修中的应用,通过实验数据分析论证该应用的实际效果。

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激光清洗与传统制动盘清洗方法的比较
现阶段,制动盘检修依靠人力,耗时耗力,机械打磨过程中产生的粉尘和噪音对人员健康造成极大危害。同时,检修人员技能参差不齐,极易发生清洗不彻底或是打磨过度的情况,导致零件损伤过大。机车制动盘全自动激光清洗技术,可有效减少人工,减轻人工劳动强度,长时间工作时仍能保持稳定工作状态。

加工质量方面,制动盘全自动激光智能清洗机清洗质量均匀、一致性强,对零件尺寸几乎无损伤,有效提高制动盘的使用寿命;环境保护方面,清洗系统不产生废液、废气、噪音等污染,有利于环境保护和工人身心健康;社会经济效益方面,该系统能极大地减少人工成本,减少打磨头等耗材损耗。尽管该设备一次投入成本高,但从长远效益考虑,激光清洗的经济效益必将远高于人工打磨。

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清洗设备与对象
实验中使用的激光清洗系统由光纤激光器、光束整形系统、机器人、工作台以及辅助设备构成。该激光清洗设备采用的光纤激光器清洗机内置冷却系统,光束质量好,使用寿命长,性能稳定免维护,可广泛应用于众多领域的激光清洗中。激光清洗过程中使用吸尘装置,将剥离的锈蚀颗粒进行收集,防止对材料表面造成污染,保证良好的工作环境。
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图1 机车制动盘全自动激光清洗设备
制动盘所用材料为Q345E,根据国标GB8923-88的标准,对零件锈蚀程度进行判断,发现钢材表面已发生锈蚀,并且部分氧化皮有锈蚀,因此判断零件锈蚀等级为B级。经多次取平均值,测量得到锈层平均厚度约为23μm(如下图2)。通过材料表面锈蚀程度分析,发现表面锈蚀程度不均匀,这是由于制动盘在工作运行中对表面的磨损与锈蚀程度不同造成的。
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 图2 制动盘锈蚀试样以及锈层厚度

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激光清洗后对制动盘的质量分析
工艺参数优化后,对激光清洗后的材料与母材性能进行对比分析,研究激光清洗对制动盘表面的作用与影响。
1、外形尺寸
经过激光清洗后,制动盘整体尺寸未发生显著变化(如下图3),在电子显微镜下观察发现清洗前后两侧表面高度差约为22.78μm。在误差允许的范围内,经过激光清洗可有效去除表面锈蚀,且并未对零件尺寸产生明显改变,不影响制动盘使用精度,达到清洗要求。
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图3 未清洗表面与激光清洗表面对比
2、表面硬度测试
使用华银数显显微硬度计对激光除锈后的基材表面进行硬度测试。其中,试验力为2.942N,保荷时间为15s,为了保证试验结果的准确性,在每个样品的不同部位测三个点,求平均值测得实验结果。
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图4 清洗前后碳钢表面的硬度值
通过清洗前后基材表面硬度值的分布趋势进行分析。依据上图4,清洗后基材表面硬度值分布趋势较为波动,但是硬度平均值高于母材的硬度值。可以发现经过激光清洗两次后的表面显微硬度与母材相比提高了约8%。激光除锈能提高碳钢表面的硬度,对防止碳钢再次氧化和表面强化具有重要意义。
3、X射线荧光元素分析
利用X射线荧光光谱分析技术对激光清洗前后制动盘表面元素含量进行测量,测量数据见表1,对比发现激光清洗前制动盘锈蚀表面氧元素含量高达15.302%,而激光清洗后氧元素含量仅为3.340%,含量显著下降78.1%,由此可知,激光清洗对制动盘表面氧化膜及锈蚀有着明显的去除清洗作用。
表1 激光清洗前后Fe与O元素含量变化
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4、表面金相结构分析
如下图5,制动盘表面未进行激光清洗前表面被不均匀锈蚀覆盖,经过最佳激光清洗工艺清洗后,基材表面锈蚀被去除,亮斑相互重叠,在表面形成相互重叠的一个个凹坑,将原本锈蚀的区域清洗干净。此外,观察激光清洗后的表面放大500倍,可以看到表面被圆形的亮斑覆盖形成圆形的清洗区域,凹坑中部的锈层基本上被清除干净,并呈现均匀的亮泽。凹坑边缘部分呈现环状凸起形貌,原因是脉冲激光剧烈的冲击作用下,凹坑中部的金属流向边缘处并且堆积起来形成环状,相邻凹坑的环形部分呈现均匀搭接堆叠,且几乎不存在锈斑,表面完全清洗干净。
清洗前100倍放大图:
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清洗后100倍放大图:
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清洗后500倍放大图:
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图5 制动盘激光清洗前后对比表面

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结  语
通过各项实验数据,证明机车制动盘全自动激光清洗设备可用于机车制动盘表面除锈、除表面污染物、去油污,且去除效果好,清洗后对零件本身性能影响小,能满足机车制动盘维保检修的需求。

轨道交通装备是由先进技术、高端装备以及系统工程集合而成的大型产品,技术的进步是不断推动产业发展的动力,关键核心技术的自主可控是面对复杂的国际形势,维护供应链安全稳定的重要保障。激光清洗技术大幅减少了轨道交通装备制造和维保检修成本,提高了智能化水平,符合绿色智能制造的方向。激光清洗技术的高效使用,有助于提高轨道交通装备产业链和供应链的竞争力。随着研究和应用的不断深化,激光清洗技术必将成为推动轨道交通行业产业改造升级和改造发展不可或缺的重要手段。



来源 : 华工激光 发布时间 : 2023-02-21

激光雷达2023年有望从1到N突破 欧菲光等厂商加速布局享红利

近日,华泰证券发布研报称,2022年为激光雷达行业量产交付元年,蔚来、理想、小鹏等多家造车新势力厂商均已推出搭载激光雷达的车型,如2022年起蔚来 ES7/EC7/ES8、小鹏 G9/P5 2022款、理想L9/L8MAX/L7MAX 等多款搭载激光雷达的车型陆续发布。随着搭载激光雷达的小鹏P7改款、比亚迪仰望U8/U9、蔚来全新ES6/EC6、新款极氪001等车型有望于2023年发布,产业有望注入新的发展动力。


华泰证券测算,预计2022年国内乘用车搭载的激光雷达出货量为16万个,至2027年有望提升至1363万个,对应2023-2027年CAGR 为143%;2022年国内乘用车搭载激光雷达出货金额为8亿元,至2027 年有望提升至298亿元,对应2023-2027CAGR为106%。


华泰证券预计,2023年随着消费有望重启、搭载激光雷达新车型的进一步发布,以及补盲激光雷达等有望放量等因素驱动下,预计行业将迎来从1 到N的突破。我国激光雷达厂商受益于国内新能源车产业蓬勃发展,以及自身出色的量产交付能力成为全球市场主要参与者。


作为光学行业头部厂商,欧菲光自2015年起进军智能汽车领域,通过收购华东汽电和南京天擎,顺利成为国内整车厂商的Tier 1供应商,如今已取得20余家国内汽车厂商的供货商资质,并积极进行国外汽车厂商的供应商资质认证。


在激光雷达领域,欧菲光提前卡位进行布局。公司在投资者互动平台表示,公司将推出纯固态激光雷达,目前公司的纯固态激光雷达已与国内多家主机厂、造车新势力进行首次技术对接。


据欧菲光介绍,公司纯固态激光雷达方案内部不包含任何旋转结构,在提供较高的探测距离和角分辨率的同时,还能提供车规级产品的可靠性和稳定性。公司激光雷达采用半导体技术,以每秒1000次的速度逐个激活VCSEL发射激光进行扫描,每个VCSEL会照射到特定的SPAD阵列像素上。此激光雷达可以灵活配置,根据不同的造型需求组合激光组件,轻松匹配各种安装位置要求。另外,通过调节透镜的位置,还可以实现不同FOV、角分辨率的设计。


凭借光学光电领域深厚的技术积累,欧菲光经过多年深耕,在智能汽车领域深度布局智能驾驶、车身电子和智能中控,以光学镜头、摄像头为基础,延伸至毫米波雷达、激光雷达、抬头显示(HUD)等产品,丰富产品矩阵布局,为客户提供全方位的产品和服务。


欧菲光车载业务的核心竞争力是提供系统级解决方案的能力。公司立足于先进传感器,同时积极拓展硬件、软件和算法能力,公司可定制开发自动泊车系统,周视系统,行泊一体驾驶域控制器,集成以太网关的车身域控制器,仪表中控,HUD等系统级产品。具有未来走向跨域融合的实现能力。


据沙利文预测,到2030年,中国激光雷达市场规模预计将达到325亿美元,2021年至2030年的GMV预计将达到103%,有望成为全球最大的激光雷达市场。面对广阔的市场前景,欧菲光将加码布局激光雷达等智能汽车赛道,从研发、销售和生产等全方位加大资源配置,让智能汽车业务潜能持续释放,力争实现到2025年智能汽车业务收入规模行业领先,助力公司走上高质量可持续发展的道路。


来源 : 华泰证券 发布时间 : 2023-02-20

新技术助力激光玻璃焊接实用化

用于牢固粘接的USP激光玻璃焊接结合精妙的自聚焦技术提供了所需的质量和工艺可靠性,使激光玻璃焊接应用到批量生产中成为可能。

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玻璃独特而优异的特性使其广泛应用于生物医学、微电子等不同领域的各种高科技产品中。在大批量、精密玻璃切割领域挑战巨大。它还带来了键合方面的困难,包括将单个玻璃组件焊接在一起,以及将玻璃焊接到金属和半导体等其他材料上。

融为一体


问题在于,所有用于焊接玻璃的传统方法都难以为经济高效的批量生产提供所需的精度、键合质量和生产速度。例如,粘合剂键合是经济的,但会在零件上残留胶材,甚至需要脱气。

介质焊接使用熔化的粉末材料,但对于微电子和医疗器械来说,会引入过多的热量。

离子键合是一种巧妙的方法,可提供极高的键合强度,但对生产来说并不实用。

激光玻璃焊接


就像精密玻璃切割一样,秘诀在于使用红外波长超短脉冲(USP)激光器。玻璃在红外线下是透明的,聚焦的激光束可以穿过它,直到它在焦点处引发 "非线性吸收"。

用于牢固粘接的USP激光玻璃焊接方法具有三个主要优势。

首先,由于被焊接的两种材料都部分融化并凝固在一起,因此USP激光方法会产生牢固粘接。该工艺适用于玻璃与玻璃、玻璃与金属以及玻璃与半导体的粘接。

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其次,该工艺中产生的少量热量可使焊缝紧贴热敏元件。

最后,如果 USP 激光玻璃焊接实施得当,则不会在焊缝周围产生微裂纹。微裂纹会降低机械强度并可能导致最终的设备故障。

Coherent高意公司将 USP 激光玻璃焊接投入实用

用于牢固粘接的USP激光玻璃焊接中的挑战,即激光聚焦位置必须精确地保持在两个焊接部件的界面上。

一种解决方案是使用轴向拉长的焦点。这会“延展”激光束焦点的尺寸以解决位置敏感性问题。但是,会产生非圆形熔池这很容易形成微裂纹。

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Coherent高意公司精确可靠激光玻璃焊接的解决方案结合了动态聚焦技术和高数值孔径光学器件,以产生一个小的焦点光斑,避免了微裂纹。

因此,Coherent高意公司的激光系统实现了高球面度的熔池,从而避免了微裂纹,此外不断调整光学器件以保持完美的焦点,从而在任何形状的部件上产生高质量的焊接,而不受公差和位置的影响。



来源 : 财讯网 发布时间 : 2023-02-17

【干货】超快红外皮秒激光应用

皮秒激光

提到皮秒激光,首先想到的可能就是我们医疗美容上用到的皮秒祛斑、近视矫正,皮秒祛斑是目前比较先进的祛斑方法,是指利用脉宽为皮秒级的激光作用于靶细胞,可对靶基产生“机械波”,该波瞬间产生的高能量可使细胞气化,细胞中的色素颗粒被完整震碎为粉尘状态,能更好地被代谢细胞摄取和代谢,或者可以改变部分色素颗粒的物理性质,使其不显色。

医美中的皮秒激光是峰值功率达到3瓦的激光,而本篇我们介绍的是功率在30-100瓦的红外皮秒激光,比医美使用的高出几十倍的激光,在工业中到底是如何应用的呢。

超快红外皮秒

微加工利器


皮秒脉冲激光在广泛的工业微加工应用方面具有众多优势几乎没有热影响区,可以处理的材料范围极其广,甚至包括那些在可见光和近红外光区透明的材料。优越的光束质量,提升了工作稳定性,保证了性能的可靠。拥有更高的峰值功率,支持更加精密的加工。
红外皮秒激光脉冲能量高,使用寿命长,工作高效快速,可实现标记、钻孔、切割等,针对微米级别的加工需求也可以获得精细、干净的切口,并将热影响降到最低,它取代了传统的钻孔/切割工艺,是现代化工业微加工利器。针对各种材料:膜切割、陶瓷钻孔、金属打黑、玻璃切割、塑料打标等,且广泛应用于各行各业。
微加工利器-镭雕

皮秒级超快激光器因极窄的脉宽而展现出极大的优势,利用低热能扩散的特点,在金属打黑,塑料打标,玻璃剥漆等工艺上,比其他激光的表现更优异。

下图展示的是不同激光对于金属铝箔的镭雕效果。可以看到皮秒红外的标识效果对比度更明显,标识更清晰。

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激光镭雕还有一个特殊应用是剥漆,皮秒激光由于其微乎其微的热影响,在剥漆过程中,对基材几乎不会产生伤害,特别是玻璃、塑料材料,剥漆质量好,基材无纹路。

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微加工利器-切割钻孔
超快激光可以切割的材料非常多,如不锈钢、碳素钢、铜、铝、镁合金玻璃等,应用于手机、3C电子芯片FPC、太阳能等领域。但表现最突出的还是玻璃的钻孔切割,能够实现无锥孔垂直切割钻孔。

玻璃激光切割是一项易于控制的非接触式的少污染技术,为客户带来极大便利;同时在高速切割下能保证边缘整齐、垂直性佳和内损伤低的优势,正成为玻璃切割行业的新型解决方案。尤其是高精度切割,皮秒级超快激光器因极窄的脉宽而展现出极大的优势,利用低热能扩散的特点,在热传导到周边材料前完成材料打断,在脆性材料切割中表现出良好的效果。

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红外皮秒激光采用非接触式加工也可避免传统机加方式切割容易发生崩边、裂纹等问题,具有精度高、不产生微裂纹、破碎或碎片问题、边缘抗破裂性高、无需冲洗、打磨、抛光等二次制造成本等优点,降低成本的同时大幅提高了工件良率及加工效率。

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来源 : 多普斯激光 发布时间 : 2023-02-16

我国激光电视行业发展现状分析:行业宏观环境利好

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激光电视简介

激光显示技术是继黑白显示、标准彩色显示和数字显示后的新一代显示技术。激光显示技术使用激光光束投射画面,具有分辨率高、色域范围广、寿命长、效率高、功耗低、节能环保等优点。近年来,激光电视技术逐步成熟,并成为了大屏电视消费领域的热门商品。激光电视上游器件供应商高度集中,镜头、光处理芯片、光源芯片集中度均高于80%,上游器件供应商依赖海外,镜头、光源芯片多为日系,光处理芯片TI垄断。

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激光电视行业产业链

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政策环境分析(P)

激光显示列入国家战略性新兴产业发展规划中,十三五期间,国务院、科技部、工信部、发改委等相继出台的一系列促进激光显示产业发展的政策,对于促进和推动我国激光显示产业的发展奠定了坚实基础。

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激光电视行业部分政策

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经济环境分析(E)

随着越来越多全球重量级玩家入局,激光显示技术表现出十足的创新活力和超强的产品力,受到消费者青睐,持续霸占超大屏市场首位,在大屏市场不断攻城略地,成为彩电大屏市场重要一极。在彩电市场屡屡受挫的背景下,激光电视却一直保持着高速增长的态势。据统计,2021年我国激光电视销售额为47亿元,同比增长27.7%。

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2016-2021年我国激光电视销售额及增速

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社会环境分析(S)

电视是人们接收媒体咨询、进行家庭娱乐的最主要媒介,也是文化传播、新闻报道、广告资讯以及政策宣传的最主要手段。激光电视,具有高色域的光源优势,并在系统体积、尺寸、便携性以及大显示画面上具有无可取代的性能优势。激光电视受家用市场的庞大规模以及消费者不断增长的对大屏电视的需求的影响,未来仍将保持强劲的增长趋势,成为液晶、OLED等技术之外的一项重要电视显示技术,市场前景广阔。改革开放以来,我国经济持续健康快速发展,居民人均可支配收入不断提高。根据国家统计局发布的数据,在2017-2021年中国居民人均可支配收入上升趋势明显,2022上半年中国人均可支配收入达到了18463元,同比增长3%;人均消费支出达到了11756万元,同比增长0.8%。居民收入水平的提高为激光电视的消费提供了经济基础。

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2017-2022年上半年中国人均可支配收入与消费支出

中国城市化发展迅速,2010年开始超出美国,成为全球增长最快的市场。城镇化加速发展带动了住房增加,以及住房面积的提升,这为激光电视的销售创造了良好的环境。2017-2021年期间,中国常住人口城市化率不断增加,已从60.24%增长到64.72%。

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2017-2021年常住人口城市化率

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技术专利分析(T)

激光显示类产品涵盖光学、电子、材料、物理、机械设计、精密制造等多个领域,产品性能的提升的关键在于核心器件(光源与光机),而核心器件的研发与迭代具有高技术门槛和强专利壁垒。中国内地激光投影产业经过技术积累,在激光全色显示技术领域拥有完整的自主知识产权链,特别是在全固态三基色激光、激光显示等关键器件和整机技术方面均有自己的专利保护,具备在该领域实现产业化重大突破的良好基础,在此方面与国际发达国家同处先进水平,有望借激光显示实现显示产业的跨越式发展。我国激光专利的申请在2013-2020年间都处于不断上涨的趋势,2021年有小幅度的下降,申请的数量为84063项,同比变化率为-1.76%。2022年至今,我国激光专利的申请数量为48556项。

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2013-2022年中国激光专利申请量



来源 : 智研咨询 发布时间 : 2023-02-09

我国研制出异形激光焊接机器人

 2月6日,记者从扬州大学机械工程学院了解到,针对我国农业机械产品零部件形状相异、零件之间焊接的焊缝形状复杂,手工难以完成等问题,该院科研团队和苏州喜诺智能装备有限公司经过连续几年攻关,成功研制出异形激光焊接机器人。目前,首台套已正式下线。



 苏州喜诺智能装备有限公司董事长、高级工程师李明才介绍,多年来,我国一些农业机械产品因生产制造工艺复杂,手工焊接难以完成,生产出来的产品表面焊接粗糙,漏焊、偏焊等情况严重,制造精度低,生产效率也低,产品在使用过程中的可靠性低。在工作过程中,也经常会发生焊缝失效,如脱焊、开裂,造成机器趴窝在田间,严重影响到农业生产。因此,亟待研发一种能够自动完成复杂的异形焊缝的自动焊接机器人,改变农业机械关键零部件依赖进口现状,有效提高农业机械产品的可靠性,全面提升农业机械的智能化作业水平。


 近年来,扬州大学机械工程学院围绕发展智能农机,与苏州喜诺智能装备有限公司深化产学研用合作,双方合作成立智能农业装备研发工程中心,开展重大关键技术攻关。异形激光焊接机器人在研发上实现了多方面创新,如激光焊接与智能手臂,工件自动就位三者智能结合,智能完成复杂的三维空间焊缝;焊缝自动扫描跟踪,避免了偏焊等现象;优化算法焊缝均匀、美观,强度达到设计要求。其次,还解决了手工焊容易漏焊、偏焊,手工焊复杂异形焊缝有些部位难以达到,造成虚焊、假焊等问题,既大幅提高了生产效率,也大幅提高了制造精度。



 扬州大学机械工程学院高级工程师金亦富说:“该机器人与国际同类产品相比,大幅降低了自动焊接机器人的采购成本,开放的系统的适应性广,特别适合大批量零部件生产,也适合小批量零部件焊接,可满足小企业小批量多品种的需要。未来主要应用于各种形状复杂零件的焊接,如农业机械、矿山机械、金属制品、工艺造型的焊接等。”


 在扬州大学机械工程学院张瑞宏教授看来,目前,尽管我国稻麦种植机械化程度很高,但耕、播、管环节的机械作业还比较粗放、碎片化,这使好种出不了好苗,良法得不到良产。在推进现代农业生产作业体系建设中,智能化、数字化高质量作业农机已起到越来越重要的支撑作用,正在成为继种子、栽培之后的第三大增产因素。但是,如果没有可靠性高的农业机械以及其高端制造技术的支撑,农业数字化精准化将成为“空话”。因此,异形激光焊接机器人的成功研发,对于提升我国农业机械制造水平、提高农业机械在使用中的可靠性,以及降低制造与使用成本,全面推进农业数字化精准化等,都具有重大意义。


来源 : 澎湃新闻·澎湃号·政务 发布时间 : 2023-02-08

激光振镜控制系统行业发展现状:高端市场丞待国产突破

一、激光振镜控制系统综述


激光加工控制系统按照主流技术路线可划分为激光振镜控制系统及伺服控制系统等。激光振镜控制系统适用精密加工处理、小幅面加工领域,围绕高速、高精特点发展,已覆盖激光标刻、激光打孔、激光切割和激光焊接等激光加工应用场景;伺服电机控制主要应用于大幅面金属切割,强调切割厚度及速度,重点应用于金属板材或管材切割领域。


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激光振镜控制与伺服电机控制对比


二、激光加工行业相关政策梳理


2020年科技部、国家发改委等五部门发布《加强“从0到1”基础研究工作方案》,意旨加强“从0到1”的基础研究,开辟新领域、提出新理论、发展新方法,取得重大开创性的原始创新成果,同时也是国际科技竞争的制高点。方案围绕基础前沿领域和关键核心技术重大科学问题,坚持需求导向和前瞻引领。从国家战略需求出发,强化重点领域部署,鼓励跨领域、跨学科交叉研究,形成关键领域先发优势;面向国家重大需求,对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持。重点支持人工智能、网络协同制造、3D打印和激光制造、重点基础材料、先进电子材料、制造技术与关键部件、高端医疗器械、重大科学仪器设备等重大领域,推动关键核心技术突破。


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近年来中国激光行业相关政策梳理


三、激光加工产业链


激光加工控制系统是激光加工设备能够工作运转的运动控制操控系统,也是决定设备加工精密水平、加工速率、自动化水平等加工能力的关键控制中心。产品下游应用可覆盖激光标刻、激光切割、激光焊接、激光清洗等多种场景。


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激光加工产业链


我国激光加工行业实现快速发展,据相关数据显示,我国激光设备产量从2016年的5.58万台迅速增长至2021年的20.19万台,期间年均复合增速为29.33%。其中激光切割设备、激光焊接设备、激光打标设备产量占比分别为38%、28%、15%,合计超过80%。


从激光切割设备价值量分布来看,激光器及床身占比较高,运动控制系统占比为5%。


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激光切割设备价值量分布情况(单位:%)


四、激光振镜控制系统行业现状分析


从市场规模来看,据《2021年中国激光产业发展报告》,2020年低功率精密加工控制系统的销售数量为23.85万套,受益激光加工设备需求持续高增,2021年激光振镜控制系统销量增长35%;均价按照1200元/套算,则2021年激光振镜销售规模达3.86亿元。


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2020-2021年中国激光振镜控制系统市场规模情况


从下游应用情况来看,高精密振镜控制系统主要应用于3C消费电子行业、精密五金加工行业、电气仪表行业、机械重工行业、汽车及新能源行业,并可广泛应用于其他激光加工领域。


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2021年中国激光加工控制系统下游应用领域分布


从国产化情况来看,目前国内高端市场国产化率低,与国外企业存在技术差距。我国中低端振镜控制系统已基本实现国产化,但高端应用领域主要由德国Scaps、德国Scanlab等国际厂商主导,根据控制系统供应商出货数量及高端应用情况测算,2020年我国振镜控制系统的国产化率约15%。


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2020年中国高端振镜控制系统国产化率情况


五、激光振镜控制系统行业竞争格局


从市场竞争格局来看,国内振镜控制系统生产企业主要包括公司、大族激光、兴诚科技、八思量等,其中金橙子现已形成国产龙头优势。据相关数据统计,金橙子市场份额从2019年的17.52%上升至2021年的43.58%。


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2019-2021年中国激光振镜控制系统行业竞争格局


金橙子成立于2004年,主营激光加工设备运动控制系统的研发与销售,为不同激光加工场景提供综合解决方案和技术服务,核心产品为激光加工控制系统。公司在激光加工控制系统领域处于领先地位,精密振镜控制、伺服电机控制等技术路线齐全。


从公司经营情况来看,据统计,2021年金橙子实现营业总收入2.03亿元,净利润为0.53亿元。业务方面,公司收入以激光加工控制系统为主,2018年以来收入占比稳定在70%以上。随着下游激光加工应用需求高增,1H22公司激光加工控制系统业务已提升至75.9%,收入规模达0.80亿元。激光系统集成硬件和精密加工设备合计占比呈下滑态势,1H22业务占比下滑至22.8%。


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2018-2022年金橙子各业务营收占比情况


六、激光振镜控制系统行业未来发展趋势


1、运动控制系统作为激光切割设备的关键部件,具有高可靠性和实时性。其须保证容错能力,可对参数进行自我修正,使得系统能正常稳定运行。同时,也须满足系统对实时通信的精度要求,具备快速响应操作任务的能力。另外,运动控制行业也向着智能化及柔性化、控制精度及速度不断提升、网络化技术等方向发展,对控制系统企业提出了更高的要求。


2、振镜产品由光学扫描头、电子驱动放大器和光学反射镜片组成,主要配套振镜控制系统使用。振镜可分为2D振镜和3D振镜,其中2D振镜主要用于激光二维表面处理及打孔等去除微加工,以及增材制造等场景;3D振镜增加了三维处理功能,主要用于激光三维曲面的表面处理、雕刻、清洗等去除微加工,以及焊接、增材制造等场景。


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2D振镜和3D振镜差异对比


下游需求释放带动振镜产品市场规模加速成长。随着激光焊接、激光清洗、激光标刻等下游应用领域需求释放,我国激光振镜市场规模有望加速增长。据相关数据统计,2021年我国激光振镜市场规模已提升至8.4亿元,同比增长9.9%。


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2020-2021年中国激光振镜行业市场规模情况


3、高端振镜依赖进口,高精密、定制化成未来发展方向。据统计,2014-2022年,我国振镜生产企业数量由10家以内增长至超过20家。其中,头部厂商包括大族激光、世纪桑尼、金海创、智博泰克等企业,但产品主要集中在中低端,高端市场由美国CTI、德国Scanlab和Raylase等国外企业占据。在高精度标刻、划线、钻孔领域,国产振镜与国外厂商仍有较大差距。未来国产振镜企业将逐步增强高精密、定制化振镜生产能力,提升高端市场占比,进一步增强盈利能力。



来源 : 华经产业研究院 发布时间 : 2023-02-07

飞秒激光切割氧化锆陶瓷应用效果

陶瓷素来具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、高强度、耐磨和天然抗菌等特点,日常中不可或缺的陶瓷碗、勺、花瓶等,为我们的生活增添的众多便利与美学。然而随着科技的发展,陶瓷技术的不断进步,氧化锆陶瓷开始进入我们的眼帘,并广泛应用于现代工业和生活中。
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氧化锆陶瓷的应用 


氧化锆 (YSZ)陶瓷基板在陶瓷方面,其优异的耐高温性可以作为感应加热管、耐火材料、发热元件使用。并且它具有敏感的电性能参数,高韧性高抗弯强度和高耐磨性,优异的隔热性能,热膨胀系数等优点接近于钢,主要应用于陶瓷刀,氧传感器、燃料电池用热基板、固体氧化物燃料电池和高温发热体等领域。
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与金属相比,氧化锆陶瓷具有更好的耐磨性,表面光滑,质地好,不氧化。雷达、苹果和香奈儿等瑞士著名品牌都推出了高端陶瓷手表,智能穿戴领域有了一席之地。
目前,陶瓷插芯和套管也都广泛用于光纤连接器。由高强度、高韧性陶瓷制成的陶瓷套圈不仅能满足高精度要求,而且使用寿命长,插入损耗和返回损耗极低。同时氧化锆陶瓷因其无信号屏蔽、抗跌落、耐磨、抗折叠、外观温暖光滑、手感好等优点,被广泛应用于手机等3C电子领域。
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飞秒激光器切割
氧化锆陶瓷实验 


本次奥创光子陶瓷切割测试目的是为了,解决氧化锆陶瓷传统陶瓷加工过程中,加工质量差、加工效率低等一系列问题。
与普通激光相比,飞秒激光优势更加明显,几乎无毛刺、无变形,热影响低,碳化程度低,更适合用于这种氧化锆陶瓷切割。
我们的实验将根据客户提供的0.8mm厚度的氧化锆陶瓷锯片材料,使用奥创OR系列飞秒激光器—OR-20-IR进行切割,并观察其实验过程中的特点。
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*OR-20-IR激光器

01
实验条件


1、测试材料
总厚度:0.8mm
2、测试激光器
奥创光子飞秒激光器:OR-20-IR,
3、测试要求
切割边缘整齐,无毛刺,无熔融物、无崩边、崩角等缺陷


02
实验过程

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根据以上测试结果,可以得出以下奥创光子飞秒激光器加工氧化锆陶瓷材料的优势如下:



实验优势:


1、冷加工:飞秒脉冲的能量峰值高,可以实现冷加工模式,更能够满足产品的严格要求。
2、质量好:产品加工过程中飞秒激光能量消耗低、材料损伤小、精度高;非机械接触加工,无应力,样品边缘均匀,陶瓷崩边无熔融、质量更好。
3、效率高:加工过程拥有极高的能量密度,可以实现对氧化锆陶瓷材料更高效的切割能力,能够快速切割材料结构成型。

奥创光子自2018年创立以来,公司已申请60余项专利,已掌握了高能高功率飞秒脉冲放大技术、啁啾体布拉格光栅色散补偿技术、波长转换等关键核心技术,结合自主设计制造的超快种子源、温度调谐式啁啾光   纤光栅等核心器件已成功推出系列化飞秒激光器产品,并在国内率先实现工业领域批量出货,打破了该领域被国外产品长期垄断的局面。
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目前奥创光子不断迎合当前市场对于航天航空,新能源锂电,电子消费等高端精密行业的发展节奏壮大自身。已经可满足市面上高精度、高密度的切割和微孔加工工艺等多种需求。



来源 : 奥创光子 发布时间 : 2023-02-03

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