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深圳将掀起又一轮:大功率激光与钣金加工及汽车制造“论战”高潮

三月,和煦的春风亲吻着大地,阳光普照着越冬后苏醒的万物,尽显祥和。五月将近,立夏渐进,气温日高。激光火热拼市的高温将传导至深圳会展中心,亚洲激光论坛这个屡次出现的名词再度频繁出现。

从京、陕、沪、苏、浙到鄂、粵、渝、川、台,从长三角到珠三角,从武汉光谷到深圳前沿,激光市场“论战”早已“枪声不断”,而5月7-9日在深圳举办的ALAT 2015第九届亚洲(深圳)国际激光应用技术论坛更是“一枝独秀,璀璨辉煌”,系列会议之一中国高功率激光金属切焊应用技术大会聚焦钣金加工与汽车制造,打造一个时尚“任性”平台!

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       激光技术从起步到今天,发展迅速,如今在各个应用领域都占据了十分重要的地位。

大功率激光切割机于2000年左右大规模进入钣金加工行业,对板材加工的技术改造和升级起到了明显的拉动作用,另外,以光纤激光和半导体激光为代表的大功率激光器在汽车车身制造、轨道机车等的应用也越来越多。

从产业角度看,现有技术难以满足高端客户需求,产品附加值低,企业生存面临危机。中国加工工业,向高精度、高产值方向发展是趋向,从劳动密集型向技术高新型转变,变适应市场为引导市场是关键。

本次会议针对大功率激光技术在材料加工应用等一系列问题展开高质量的探讨与交流。围绕切割与钣金加工、三维切割与焊接、机械制造、金属零部件加工、国内外大功率激光发展趋势、金属模具加工、各行业激光应用解决方案等关键问题“一追到底”。

行业专家唐霞辉、王又青、王春明、钟如涛、庞盛永、袁青等届时将与大家交流经验,分享精华。

激光论坛,5月约定您!

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发布时间 : 2017-11-15

美德顶级专家携手2015 超快激光与微细加工技术大会,精彩演讲不容错过!

ALAT2015第九届亚洲激光应用技术论坛将于5月7日至9日在深圳会展中心举行,本届论坛重点围绕华南地区激光应用需求,以精密、高效、柔性、成套、绿色为方向,深入分析激光产业发展现状及存在的问题,为当地激光产业链科技创新献计献策,对于促进我国激光产业健康、有序、快速发展,具有十分重要的战略意义。

本届亚洲激光应用技术论坛包含以下六大主题会议:超快激光与微细加工技术大会;第三届亚洲3D打印(增材制造)及高机能材料应用技术论坛;中国装备智能化与工业4.0技术大会;高功率激光金属切焊应用技术大会;激光再制造(机械修复)技术大会;光电子与激光器前沿技术大会。其中超快激光与微细加工技术大会将邀请德国和美国的两位重量级嘉宾进行十分精彩的技术主题演讲,他们分别是德国EdgeWave公司总裁杜可明(Keming, Du)博士和美国光波公司激光应用技术总监张杰博士。

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杜可明博士一直从事工业激光发展的研究工作,1985年至2001年,他担任德国弗劳恩霍夫激光技术研究所(Fraunhofer ILT)项目经理、团队负责人以及部门负责人。2001年他成立了EdgeWave公司,为不同领域提供半导体泵浦固态激光器的创新解决方案。事实上,他自1985起就研究高功率CO2激光器、半导体激光器与半导体泵浦固态激光器。他拥有超过70项专利或专利应用,并发表过100多篇专业文章。他于2010五月获得首届“激光技术创新奖2010”,该奖由欧洲激光协会与AKL(Arbeitskreis Lasertechnik e.V.)颁发。2012年他的项目团队Pikoflat获得该奖项一等奖。基于InnoSlab放大器成果,他的项目团队获得2012 Stifterverband 科学奖。因为在超短脉冲激光器上的贡献,他的团队获得2012 Leibinger price 第二。杜可明博士在本次超快激光与微细加工技术大会上的演讲题目是《纳秒、皮秒与飞秒激光器在易脆材料的高产出加工》。

张杰博士于1992年取得中国科学院物理研究所博士学位,他在激光材料加工学术界及工业界拥有20多年的工作经验,发表相关论文50余篇,先后获得了德国亚历山大.冯.洪堡(Alexander vonHumboldt)以及日本的STA研究奖励基金,并于1997年获得了日本激光协会授予的进步奖(Prize ofProgress)。目前张博士是美国光波公司激光应用技术总监,主要负责关键技术及前沿的激光应用研发项目。在美国光波公司任职之前,张博士曾在松下(Panasonic) 波士顿实验室(PBL)担任高级工程师。张杰博士在本次超快激光与微细加工技术大会上的演讲题目是《美国光波公司(AOC)工业激光加工解决方案:如何实现高质量、高效率、高效益的材料微加工》。

另外,超快激光会议还将邀请到清华大学周明教授、钟敏霖教授、广东工业大学谢小柱教授、西安交通大学陈烽教授等知名专家到会演讲。

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发布时间 : 2017-11-15

多个激光器的组合灵活控制激光脉冲

单一激光器的局限性主要有重复率和脉冲。但当五个激光器结合成一个系统,这种局限性就被打破了。

  由南安普顿大学研发的这种新设备,可以产生任意振幅和相位分布的宽带光信号——这种灵活的调制可以应用于电信、计量、检测和材料加工。

  这种方法通过多个半导体激光器的相干合成,每一个激光器都以不同频率的连续波模式运行。通过精确控制每个激光器的输出振幅和相位,就可能产生一系列复杂的脉冲光波形。研究人员用这套设备发出了100GHz的脉冲。

  100GHz重复频率的定制波形脉冲

  博士研究生DaivdWu说:“通过整合较多数量的输入激光器,就可以获得更短或者更复杂波形的脉冲或者更大的功率。也可以产生噪声信号非常低(低到量子极限),重复频率非常高(高于1THz)的脉冲。”

  任何对光脉冲的应用,通常是一个具有特定重复频率、脉冲时间和脉冲形状的波形。要设计和制造有精确要求的激光器,是个挑战。甚至对于某一激光器解决方案,需考量其大小、复杂程度、操作便捷性等的关键因素。

  该组合方法起关键是锁相半导体激光为一个光频梳,这确保每一个单独的激光器都有明确定义的互相干。激光器可以全部集成在一个芯片中,实现一个集成化、低成本的脉冲发射器。

  研究负责人RadanSlavik博士说:“我们相信,对于那些要使用到脉冲激光源的领域,这项工作非常利益。”

  该研究受到了英国工程物理科学研究理事会的资助。

发布时间 : 2017-11-15

佛山欲打造激光产业全产业链

在佛山高新区内的广东高聚激光,由企业自主研制的第一台陶瓷激光彩色打标机已经面世,该打印机比传统打标速度快5到10倍。“只要是金属加工,几乎所有领域都可以使用,包括钢铁、汽车、轮船、航天,哪怕是一些小型产品的行业也可以用。”高聚激光董事长赵青春认为,激光必定可以驱动佛山生产线的革命。

不仅对制造业将产生革命性的影响,在佛山市中南机械有限公司,该公司与华工科技大学合作自主研发的3D打印机已经制造出台,在旁边的展示台上,密密麻麻展示着由该机打造出来的各种产品,包括多孔骨、个性化膝关节假体和手术导板等。

当前,南海扛起了珠江西岸装备制造产业创新基地的大旗,而在创新的过程中,激光和3D打印是一个绕不开的重要手段。在此背景下,如何自主研发激光产业核心零部件,摆脱国外垄断,成了南海迫切需要解决的一个问题。

记者了解到,目前佛山中科产研院与佛山高新区合作共建“佛山中国科学院产业技术研究院光机电产业孵化器”(以下简称“孵化器”),其目的是实现光机电一体化产业高度集聚、高端和快速发展,从而加速推动先进装备制造产业的发展和升级。

南方日报记者 李慧君

激光与所有产业契合度达到60%

在演示过程中,可以清晰地看到,广东高聚激光刚研发出来的陶瓷激光彩色打标机在陶瓷表面打出经久不掉的二维码、LOGO、文字等,图案上任何一条细微的纹路都能逼真地呈现出来。对于赵青春而言,激光是一把可以变幻的“刀”,佛山的传统产业及装备制造业,都可以通过用激光来“武装”,让产品实现强中更强。

赵青春认为,激光器以后将在机械加工等生产领域得到广泛运用,在切割、焊接、表面硬化、再制造、打孔等方面有着绝对优势,而这些技术在生产型企业尤其是高端装备设备生产中有着广泛的应用。“一个技术成熟的钳工需要一个月才能打磨出来的模具,用激光技术可能几分钟到几小时就可以了,而且激光器可以24小时不停地操作,效率大大提升。”

激光的运用并不局限在制造业上,目前备受瞩目的3D打印技术,学术上称为激光堆积型技术或激光快速成型技术,实际上也是一种激光技术。

“我们的金属3D打印项目进展顺利,预计今年可以进入商业化阶段。”中南机械子公司广东信达雅三维科技有限公司总经理毛卫东说,中南机械目前已经进军金属3D打印的装备生产、销售领域,并以3D技术开发医疗行业产品、发动机等。

众多企业瞄准激光和3D打印产业与其背后相关的庞大产业不无关系。统计数据显示,2013年佛山市机械装备制造业工业总产值3587.12亿元,占全市生产总值的比重为51.17%。南海区作为佛山机械装备制造业中的重地,已形成了全国领先以民营经济为主体的机械装备制造业集群,其中陶瓷机械、塑料机械、纺织机械、包装印刷机械等特色行业已处于全国领先地位。

显然,随着传统制造业的转型升级,包括佛山陶瓷机械、数控机床、医疗器械、其他装备制造业、检验检测装备等产业,都将会与激光和3D打印产业紧密连接在一起。

“美国有统计数据显示,激光与所有产业契合度达到60%。”佛山中国科学院产业技术研究院院长李昌群说。而在去年首届中国激光产业高峰论坛上,世界最大的激光行业的两家企业通快(德国)与罗芬(瑞典),对未来发展趋势给出的论断都是:激光未来将在五大领域产生深远的影响,居于首位的就是先进制造业。

从激光核心零部件出发

激光和3D打印产业将给先进制造业带来的机遇和变革不言而喻。然而,目前,国内大功率半导体激光器芯片大多依赖进口,欧美国家处于垄断地位。赵青春和他的团队都很清楚,半导体激光器要做全产业链,否则很难盈利。“这个产业的最上游就是半导体激光芯片,这一块的高功率产品百分之百依靠进口,国外价格一提,利润都会牺牲掉。”

对此,李昌群认为,“国内激光产业的核心零部件都是在国外购买的,这完全制约产业发展,等于我们的脖子完全卡在别人手上,只要他们提价或者停止供应核心部件,我们整个产业就无从发展了。”李昌群认为,即便是目前国内比较有名的激光企业,其实也只是在应用领域,而非核心研发领域,所以南海要打造该产业就必须要从激光核心零部件产业为主出发,打造整个全产业链。

去年底,中科院光机电孵化器正式签约进驻佛山高新区,其背后聚焦的正是机械装备全产业链核心环节—光机电一体化产业方向。据悉,该孵化器致力打造集技术孵化、中试基地、分析检测、展示、示范、交流于一体的专业科技企业创新载体,搭建产业创新平台,攻关核心技术,集聚和培育高端人才,实现光机电一体化产业高度集聚、高端和快速发展,加速推动机械装备产业发展和升级。

李昌群说,孵化器将立足于佛山传统产业,乃至珠三角地区和广东省产业升级转型的发展需求,结合佛山光机电一体孵化器的科研布局和科技创新成果,重点围绕机械装备制造、激光装备、自动化、信息化、电控、数控等领域,聚集各类创新要素,带动拥有光机电一体化技术领域的相关企业和研究机构、高端人才和创新团队的集聚,成为孵化和培育高新技术企业和人才的科技创业服务载体。

搭建平台解决企业共性问题

在推动孵化器的建设过程中,与企业之间的合作与互动必不可少。据悉,目前孵化器已经与10多家企业展开合作。“南海企业创新需求很强烈,在研发过程中都会主动与我们联系,大家共同解决很多问题。”李昌群说。

以佛山市博晖机电有限公司为例,目前该企业正在进行激光在线检测陶瓷装备项目和陶瓷激光打印装备项目,其中激光在线检测陶瓷装备项目是通过激光装备对陶瓷物理特性和生产工艺分析,研制一种精度高、速度快、稳定性好并且能够对生产线上的瓷砖进行在线、无损的检测技术,攻克面向陶瓷行业在线检测信息化行业应用的关键共性技术。而该产品在研发过程中就是与佛山中科院展开合作共同攻关。据悉,目前该项目的产品已经研发出来。

“目前孵化器准备与中国科学院沈阳自动化所、自动化所、计算所、软件所、电工所、物理所、长春光机所等10多个机构展开合作,充分利用各方资源,开展产学研合作。”李昌群说,孵化器希望搭建一个平台,围绕佛山乃至珠三角企业遇到的一些共性问题,都在这里可以解决。接下来将会重点推动专业技术创新平台建设,开展核心技术攻关、技术孵化、中试、分析检测、体验示范和应用推广等服务。

而面对企业最为头疼的人才问题,李昌群表示,孵化器将会积极引进国内外高端技术人才,打造光机电产业人才集聚高地,力争两年内,大专以上学历人数占孵化企业总人数的55%以上。四年内,大专以上学历人数占孵化企业总人数的70%以上,其中博士学历人员应达到50名以上或硕士以上人员应达到100名以上。

发布时间 : 2017-11-15

东莞“扩军备战” 拟成立3D打印俱乐部

2月5日,东莞3D打印技术产业联盟会员大会上,执行理事长曾国鑫在报告2015年联盟工作计划时郑重宣布: 联盟2015年将成立“3D打印俱乐部” ,吸引各行业对3D打印感兴趣的人士参加联盟活动,采用线上、线下活动结合的方式,由联盟会员每日轮值主办活动,共同推进产业发展。

东莞市3D打印产联盟自去年6月成立以来,活动不拘一格,形式灵活多样,举办了系列活动,秘书长李文杰在总结报告中指出:2014年联盟举办了东莞市3D打印技术产业高端论坛、与科技局举办3D打印产业发展科技讲堂、举行“中国3D打印高端论坛暨银禧科技3D打印机捐赠仪式”、举办2014中国(东莞)“智谷杯”3D打印创意设计大赛,组团参加2014世界3D打印技术产业大会暨世界3D打印技术博览会、参加ALAT中国3D打印(增材制造)产业发展与应用技术论坛,并组织企业多次参加对口展览会,联盟已成为行业中的领头羊!

由于联盟紧接地气,工作掷地有声,吸引了市政府的关注,市委书记徐建华亲自到联盟座谈了解3D打印产业发展现状和未来趋势,联盟工作得到肯定。并強调要突破区域界限,优化平台建设,提升服务水平,推动3D产业更大发展。省科技厅调研员龚建文也莅临联盟调研。

会议在横沥镇模具协同创新中心召开,广东银禧科技股份有限公司董事长、联盟理事长谭颂斌到会致辞,市经信局、市科技局、横沥镇领导到会讲话,全体理事各抒己见,出谋献策,谋划战略战策,并共同打造了这场“扩军备战”会议的现代化舞台!

发布时间 : 2017-11-14

《广州3D打印协同创新联盟发展规划》顺利通过论证

 广州3D打印协同创新联盟于2014年9月22日成立,为了更好地发挥联盟的作用,加强3D打印产业链上下游单位协同合作,广州3D打印协同创新联盟组织起草了《广州3D打印协同创新联盟发展规划》(以下简称规划),拟定联盟未来6年建设的整体思路、目标和主要任务。为保证规划的科学性、前瞻性和可操行,广州3D打印协同创新联盟于2015年1月27日在广州有色金属研究院召开了“广州3D打印协同创新联盟发展规划研讨会”。

图1联盟理事长张庆茂做报告

    中国科学院刘颂豪院士、中国工程院周克崧院士、广州机械科学研究院有限公司陈雪梅副总经理、广东省广业电子机械产业集团李明端教授级高工、广州超算中心袁学锋主任等专家组成的专家组对规划进行了论证,广州市科技和信息化局条财处林爱华调研员、广州校地协同创新联盟办公室雷超旭也应邀出席了会议。

 图2广州3D打印协同创新联盟发展规划研讨会与会人员合照

    广州3D打印协同创新联盟紧密围绕广州加快建设国家创新城市,产业转型升级的目标,汇聚3D打印领域的创新资源,形成集聚效应,建立协同创新组织体系、实施平台以及协同创新机制,以推进新型专用材料开发、高端装备研发、打造服务新业态等关键技术为核心,开展3D打印技术成果研发、转化、应用的全过程创新,加速广州3D打印技术和产业的发展。联盟建立了沿整个3D打印产业链的5个专业协同创新分中心,包括专用材料研制专业协同创新中心、关键部件研制专业协同创新中心、高端装备研制专业协同创新中心、工艺及应用专业协同创新中心、服务及应用专业协同创新中心。

图3 广州3D打印协同创新联盟发展规划研讨会现场

    与会领导和专家听取了联盟及各个专业协同创新中心发展规划等汇报后,充分肯定联盟及各个专业协同创新中心的工作,并要求联盟要进一步协调5个专业协同创新中心,形成整体力量,承担国家、省、市重大科技攻关任务,为广州地区3D打印技术及产业的发展作出贡献。与会专家一致同意《广州3D打印协同创新联盟发展规划》通过论证。

    下一步广州3D打印协同创新联盟将加快融汇了3D打印领域的优秀的教育资源、科研资源、产业资源、服务资源和市场资源,为广州市政府政府提供政策建言,引领广州地区3D打印战略新兴产业的健康快速发展,树立广州在整个珠三角“智能制造”的核心地位。

图4 周克崧院士

 图5 刘颂豪院士

发布时间 : 2017-11-14

新技术:飞秒激光可使金属具备超疏水性能

无需化学涂层和其他工艺,仅仅借助激光器就能为普通金属增加防水、防锈、防冰冻和自我清洁的特性,美国罗切斯特大学的科学家日前对外公布了这项新技术。相关论文发表在1月20日出版的《应用物理学》杂志上。

  负责这项研究的该校光学教授郭春雷(音译)表示,目前,绝大多数的疏水材料都依靠化工涂料来实现。而新技术则从光学角度入手,通过激光在金属表面创建复杂的纳米结构来达到这一目的。

  与化学涂层相比,新技术所雕刻出的图案会成为金属材料的一部分。这意味着它们不会被擦掉或轻易磨损。正是这些特殊的图案让材料具备斥水性能:当水滴滴到材料表面后,只会被弹开,然后滚落,整个过程只需要不到一秒钟的时间。与化学涂层材料相比,其优势还在于疏水性能更加优秀。普通的疏水材料,如常用于锅底的特氟龙材料,需要将材料表面倾斜到至少70度,水才会开始向下滑落。而经飞秒激光处理过的超疏水材料,不到5度就可以达到同样效果。

  由于水滴不但不会粘在超疏水材料表面,而且还会弹起,在这个过程中它们会带走灰尘颗粒,这就让这些材料具备了一定的自动清洁能力。为了进行测试,研究人员将吸尘器收集到的灰尘倒在材料表面,结果发现,三滴水就能除去大约一半的尘埃颗粒。十几滴水就能将材料表面的灰尘全部除去。更妙的是,清洗完毕后,材料表面依然干燥如新。

  物理学家组织网1月21日(北京时间)报道称,这种超疏水材料在发展中国家具有很多潜在的用途。这一点还引起了比尔及梅琳达·盖茨基金会的兴趣,并对该项目进行了资助。在一些地区,收集雨水是一件极其重要的事情,使用这种超疏水材料将能大幅提高效率。用其制成的雨水收集装置,将不需要更多考虑漏斗的尺寸以及倾斜角度问题;第二个领域是可用于建造更加清洁、卫生的厕所。这种材料将能够制造出无需冲洗就能保持清洁的马桶和卫生设施。

  但在将这一切变为现实之前还有一些问题需要解决。目前,研究人员所制造出来的样品只有1英寸×1英寸(1英寸=2.54厘米)。要获得实用还必须找到扩大面积增加产量的方法。

  这种对金属表面进行雕刻的新技术使用了超大功率、超短波长的激光脉冲,飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。除了让材料表面防水,该技术还有其他潜在的应用领域:如制造出一种不会生锈也不需要经常清洗的太阳能收集装置,或具备一定光学性能的金属等。

  郭春雷称,他们还在考虑将这一技术用于半导体或绝缘材料上,开发出一款从里到外都能防水的电子设备。

  改变与水的亲密关系,让金属不在岁月的长河中失去光泽和老化,是人类几千年一直追寻的目标,油漆、合金、纳米涂层,我们一直在更新着自己的技术手段。现在,飞秒激光技术又以一种简单、高效的颠覆式的形象出现,成为一种可以在金属、玻璃甚至塑料上广泛使用的替代性生产工艺,必将对资源利用和工业发展产生全面影响。

发布时间 : 2017-11-14

日本政府投25亿日元用于3D打印可移植器官研发

    3D打印的人体器官移植会在未来几年成为现实吗?据一份报告显示,日本政府正在向这个非常引人注目的3D生物打印技术分支投入巨资。

    最近一段时间,在3D打印可移植人体器官领域新闻叠出:在去年11月,俄罗斯科学家宣称他们将在2018年之前实现3D打印人体肾脏;而就在几个星期之前,我们看到领先的3D生物打印技术公司宣布与耶鲁大学医学院合作,共同开发生物打印技术。

    因此,似乎日本政府的这个绝对并不太让人意外。不过据报道,他们的投资规模是迄今为止最大的。根据已经披露的报告的信息,在未来五年里,他们将投资25亿日元用于可移植人体器官打印技术的开发,约合1.33亿人民币或2100万美元。

    那么这笔钱会花在什么地方呢?

    这笔巨资将投向与大阪大学有关的五个研究机构,这些机构将会利用它来开发3D打印人体组织,并最终开发出3D打印可移植器官的技术。据说,在大阪早就在开展人体组织打印的研究,那里的研究团队一直在研究iPS细胞(诱导多能干细胞,或人工培育的干细胞,可以在3D生物打印技术中使用),希望能够生成心肌细胞,即构成心脏的肌肉细胞。

    普遍认为,这些领域需要经过很长的时间才能达到将3D打印的可移植器官应用的人类受试者的阶段。不过,日本政府提供的资金显然将大大有助于科学家们加速实现这一目标。有了如此雄厚的资金支持,甚至可以预计,这些机构将迈入3D生物打印领域一流研究团队的行列。

发布时间 : 2017-11-14

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