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人名日报报道:超强超短激光应用前景广阔

 激光,原子受激辐射的光。其原理是原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级时,所释放的能量以光子的形式放出。这些被激发出来的光子光学特性高度一致,因此激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。

  自1960年第一台激光器诞生以来,科学家们一直寻求激光强度和性能的更大突破。超强超短激光就是一个典型,它的最大特点是“超强”和“超短”。“超强”是指这种激光的峰值功率一般大于1太瓦(1太瓦等于1万亿瓦),这一功率相当于全球所有发电机同时开动的总功率。“超短”是指这种激光持续的时间很短,达到了飞秒量级(1飞秒等于1千万亿分之一秒),这么短的时间内,激光只能走一根头发丝粗细的距离,不仅人眼无法识别,就连光电探头也无法分辨。

  目前,获得超强超短激光最基本的方法,是由2018年诺贝尔物理学奖获得者穆鲁和斯特里克兰发明的啁啾脉冲放大技术。在激光的放大过程中,随着激光能量的增加,激光的脉冲峰值功率会迅速升高,可能超过激光材料的损伤阈值,导致材料损坏。啁啾脉冲放大技术很巧妙地解决了这一难题,它将一个超短脉冲在时间上拉宽后再进行能量的放大,当脉冲拉宽时,功率也会变得很低,即使能量提高很多倍,脉冲峰值功率也能保持在材料可承受范围内。然后,再在时域上将脉冲压缩到超短的水平,就可以极大增强激光脉冲的功率。实践中,占地达1000平方米的庞大激光器输出的超强超短激光,在极短时间内峰值功率可达10拍瓦(1拍瓦等于1千万亿瓦),被称为“最亮光源”。

  由于强度高、作用时间短,超强超短激光可以直接作用到物质的原子、分子层面,这为它的广泛应用打开了大门。超强激光可以在实验室创造只在恒星内部或黑洞边缘才具有的极端条件,例如超强的电磁场、超高的能量密度、超强的光压等,为研究宇宙起源演化和物质相互作用等提供必要条件。超强激光还可为治疗癌症提供“激光质子刀”新方案,高能质子由于定向沉积可用于靶向治疗癌症,超强激光可在厘米范围内将质子加速到所需能量,该方案目前尚在实验阶段。超短激光则在超快光学等领域大显身手,科学家通过它能捕捉到非常高速的运动,哪怕是飞秒级的电子运动,也能被清晰地记录。该类激光在较低输出功率下已被广泛应用于生物成像、眼科激光手术、精密加工等领域。此外,由于超强超短激光的光强特别高,穿过空气时会电离成等离子体,可以利用它进行天气干预。随着激光技术的不断发展,未来或将能实现激光引雷和激光诱导降雪。

  2016年,我国实现了5拍瓦激光放大和脉冲压缩输出,刷新了当时激光脉冲峰值功率的世界纪录;2017年,我国成功实现了10拍瓦激光放大输出,继续保持国际同类研究的领先水平。相信经过科学家的不断努力,超强超短激光研究将实现更大发展,给人们的未来带来更加神奇的技术。

  (作者为中国科学院上海光学精密机械研究所科学传播主管李沙沙)


来源 : 人名日报 作者: 李沙沙 发布时间 : 2020-04-24

领创激光深度透析:万瓦切割机市场阶段性回调,未来智能化趋势不变

时值四月,国内新冠肺炎疫情已渐入尾声,但国外形势依然严峻。为帮助意大利渡过难关,中国目前已援助意大利三批医疗物资,并派出防疫专家协助意大利抗击疫情,不少国内企业也纷纷向意大利施以援手。其中,与意大利Prima Power达成全面战略合作关系的领创激光也于3月中旬向意大利运送了30多箱贴满“海内存知己,天涯若比邻”标签的欧标KN95口罩,以帮助合作伙伴渡过这段艰难时刻。

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实际上这场疫情也给领创激光带来较大影响,原计划2月2日复工的昆山、沧州两大基地,按政府要求延期至2月17日正式复工。领创激光董事长陈智宏表示:“从复工到现在,我们对疫情的控制是比较有信心的,因为中国政府对整个疫情的控制能力和措施都非常及时到位。我们的生产节奏,包括我们的合作伙伴、供应商都已恢复正常,但客户的信心还需要一些时间去恢复。”

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出厂平均功率进一步下行 万瓦市场需求阶段性回调

对企业而言,疫情导致订单量的下降几乎是必然结果,此外加工行业的投资信心和能力也因疫情影响而有所下降。陈智宏透露说:“从一季度的销售情况来看,我们出厂设备的平均功率下降非常快。2018年我们的平均功率大约在8000-10000W之间,2019年下降到7000W,而今年一季度平均功率已经不到5000W,可以看出用户对设备的投资变得更加保守。”

陈智宏回顾了激光切割设备功率变化的历程:“2011年光纤激光器开始用于金属切割应用,那时候主要是光纤和气体之争,也就是IPG和Rofin对垒。随着光纤激光器优势逐步凸显,2014年开始成为切割应用的主流。那时候市场平均功率大概是500W左右,随后开始变成1000W、2000W、3000W。2017年万瓦激光切割机横空出世,可以说给市场带来了很大的轰动效应,也进一步促使行业的平均功率加速上行,到了2019年平均功率已经到了6000W,这也是现在需求最大的群体。如果没有疫情影响的话,功率上行的趋势应该会继续保持,平均功率会朝8000W发展,但现在疫情对用户投资信心造成打击,虽然总体趋势是不变的,但是需要一些时间来恢复。”

抛开疫情的因素,平均功率阶段性回调也是必然趋势。陈智宏认为:“17年万瓦设备的出现及之后快速爆发,得益于功率提高后激光设备加工效率的显著提升,切割工艺也随着功率提高而出现变革,进一步提升了客户的效益。但2019年万瓦出现了一点下降势头,这是为什么呢?实际上万瓦设备的客户群体并不宽广,有这方面需求的客户一般都是从事加工行业时间非常长的、对产能要求非常高的,否则他也没必要去买万瓦以上的设备。当2017年、2018年这部分客户被积压了许久的大功率需求被瞬间满足之后,自然就出现了功率回归。当然未来功率还会继续提高,但客户的培育是一个漫长的过程。”

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简单来说,领创激光在大功率市场有着较高的认可度,但现阶段新增的客户更多需要中小功率设备,这类群体对领创的认知度不太高。面对这样的局面,领创激光将在产品结构上做出调整,着力提高中低功率设备的性价比。据OFweek激光网了解,领创激光成立于2010年,一直致力研发面向中高端市场的中高功率、中大幅面产品。如前文所提,领创激光认为当前市场竞争的主体在6000W,万瓦设备是小众市场,加上疫情造成的影响,领创将对产品的功率和幅面做出调整,进一步提升中低功率、中小幅面设备的比重。

贴牌生产带来严重同质化 要做最实惠而不做最优惠

实际上,随着激光切割机行业的门槛降低,中低功率市场出现非常严重的同质化现象。对此陈智宏也发表了自己的看法。他认为:“现在很多时候不是先谈产品性能,而是先谈价格,1千瓦的多少钱,2千瓦的多少钱,3千瓦的多少钱,过分依赖价格竞争就会导致厂家对降成本产生巨大需求。不少厂家发现在外面贴牌生产比自己设计、生产的成本低得多,于是大量的厂家开始贴牌,这已经成了行业潜规则。这导致一个什么现象呢?贴牌厂家的生意越来越好,但不同品牌的设备实际上却都是同一种机床,那还谈什么产品优势?大家都是一样的东西,那就只能比价格了。”

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据了解,在业内耕耘时间较长的企业(包括大族、奔腾、领创、华工等),他们都有着强大的机械设计团队来保障产品的稳定性,一些老机床工作十几年依然坚固如初。但随着低质产品涌入市场,一些设备的生命周期只有2-3年,让原本的行业“变了味”,出现了类似“快消品”的营销模式。陈智宏认为:虽然随着技术发展,设备需要更新换代,但如果不停地让客户追加投资,会让客户成本变得非常高。最终设备厂家不赚钱,用户实际上也赚不到钱。因此我们针对中低功率市场的经营理念是:在保证品质的基础上提升性价比,给客户最实惠的,而不一定是最优惠的产品。”

陈智宏认为,激光切割机的设计理念主要就是在稳定和效率之间做出取舍,二者之间存在一定的冲突,确保稳定就得牺牲效率,提高效率稳定性就会降低。他表示:“现阶段中国市场普遍在追求效率,但长远来看不论是厂商还是用户,最终都会达成共识--追求稳定。因此,领创在稳定和效率之间优先考虑稳定,这涉及到客户的长期使用成本,也是客户的根本利益所在,所以我们更关注。

提前进行智能化布局 与Prima Power优势互补

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尽管领创激光现阶段会对产品结构做出调整,但长远来看无人化、智能化仍是不变的趋势。2018年领创激光与Prima Power达成战略合作,正是为这一趋势积蓄力量。Prima Power是意大利激光行业的翘楚,在自动化、三维加工的高端市场处于全球领先甚至是垄断的地位;而领创激光则在二维机床的机械设计和技术集成上有着巨大的优势。

领创激光与Prima Power的合作,一方面有助于Prima Power开展中国业务,也有助于领创产品走向世界;更重要的方面在于双方技术互补,能够针对中国市场未来的发展开发出更适合中国用户的自动化、智能化、多功能一体化产品线。陈智宏透露说:“今年下半年我们的多功能智能化产品就能和大家见面。”

成为世界智能激光领域的风向标,做世界激光产业领跑者,让激光科技改变人类生活,是领创激光的全球使命。领创激光坚信,领创激光设备将在智能化的大潮中闪耀绽放!


来源 : OFweek激光网 发布时间 : 2020-04-23

大族粤铭:不裁员不降薪,疫情倒逼企业转型

"疫情发生至今,我们坚持不裁员、不降薪。因为这一次,我们有底气!”4月17日,广东大族粤铭激光集团股份有限公司(以下简称“大族粤铭”)执行董事兼总经理卓劲松对记者说。

图为卓劲松

面对记者的采访,回想2008年那场金融危机,这位在商海驰骋近二十年的企业家颇为感慨。那一年,他不得不采取裁员减薪的方式挽救企业,“当时,我含泪把被辞退的员工一位位送走,我和他们说,是我能力不够,让你们失望了。如果公司情况有好转,我一定会把他们都请回来。”卓劲松说。

也正是那一次,他暗暗对自己说,有生之年绝不让公司再发生裁员情况。

“信心比黄金重要”

“感谢东莞市政府和松山湖管委会的大力支持,如果没有政府的帮扶,我们不可能这么顺利复工。”卓劲松对记者说。大族粤铭激光集团是松山湖第一批复工的企业,复工之初,供应链上的很多企业都未及时复工,在政府的协调下,让大族粤铭解决了原材料供应的难题。

激光切割机生产车间

作为中国激光设备产业的拓荒者、中国第一批激光设备制造商,2001年,卓劲松与伙伴合伙投资了70多万元,在东莞万江成立东莞市粤铭激光技术有限公司,后于2011年在松山湖购买土地,并于2013年建成大族粤铭激光集团东莞松山湖生产基地,竣工当年迁至松山湖。

2008年,风骤雨急的金融危机给卓劲松着实上了一课。据他回忆,当时,粤铭激光的销售网络已经遍布全球87个国家和地区。2008年9月,公司每天还能接到40多台激光设备的订单,但国庆长假一过,每天就只有寥寥的两三台订单。卓劲松为此不得不裁掉了一些企业员工,减少危机对企业的冲击。

这一次挫折,让他开始重新审视企业的发展思路和路径,也促使他最终决定接受亚洲最大、全球排名第二的激光设备上市公司——大族激光的入股收购邀请。2009年,粤铭激光与大族激光正式强强联合。

自2001年至今,卓劲松花费了近20年时间,将“粤铭激光集团”这个南粤大地上的民族品牌打造成为全球激光装备制造领域的佼佼者。

“人们常说,人生不能输在起跑线上,我认为是不对的,人生是场马拉松,跑马拉松是不会有人抢跑的。”对于这次疫情,卓劲松的观点是信心比黄金重要,坚持到最后就是胜利者。对卓劲松来说,这次疫情对企业来说是很好的转折点。“人生不能输在转折点,转错一次过三年,连续三个弯错了,十年就过去了。”卓劲松说,疫情可以逼着企业做些改变,企业的逆势转型都是被逼出来的。

布局新市场

“疫情对公司运营确实产生了一些影响。”卓劲松说。“正常来说,今年3月的产值应该能超过人民币6千万元,但现在只有不到5千万元。”公司原本有4成左右的订单来自海外市场,现在基本全部转为内销。

尽管产值没达到预期,但卓劲松估计,公司一季度与去年相比基本持平。这得益于企业2019年以来的一系列布局。

“我们过去只聚焦于制鞋、制衣、家具、汽车内饰、照明、食品、药品、广告、礼品、包装等十大传统行业,自2019年开始,逐渐扩大到新能源汽车、船舶制造、3C消费电子、新基建、工程机械、矿山机械等新兴行业。”卓劲松说。

去年,大族粤铭新成立了3C消费电子事业部。“随着5G时代的到来,我们判断5G时代的新基建和3C周边产品未来会成为珠江三角洲最热门的产业之一,因此加大了针对这个领域设备的研发投入,至今推出了很多新的产品,未来3年会成为大族粤铭激光集团新的利润增长点。”卓劲松说。

HCM3015C-DF-A 安全气囊激光切割机

此外,今年初,该公司研发的针对汽车安全气囊生产的大型双头异步激光切割机组,填补了国内空白,一台套设备销售价格便接近1000万元人民币,也为公司的业绩和利润做出了杰出的贡献。

第三代HL-N95KN95A全自动折叠口罩机


为积极响应政府对疫情防控的号召,卓劲松透露,对于时下最热门的全自动N95/KN95口罩生产线,大族粤铭也于今年2月便开始展开技术立项工作,项目组的全体技术人员历经近60天的日夜奋战,技术上取得了重大突破,自4月1日起,每分钟可以生产45片口罩的第三代HL-N95/KN95A全自动折叠口罩智能生产线,正式面向全球接受生产资质企业的预订。

据卓劲松介绍,从2011年开始,大族粤铭激光集团每年的研发费用都会占到总销售额的10%以上。现在,大族粤铭激光集团除了在广东东莞、江苏苏州、江苏徐州三地设立大型生产基地以外,还在上海、深圳两地分别设立了激光应用和电控技术研究所,并与暨南大学、华中理工大学等高校和科研机构建立起紧密的产学研合作关系。如今,技术研发团队已经成为集团数量最庞大的团队之一,占企业员工总数的五分之一,仅次于客服团队。


来源 : 东莞时间网 发布时间 : 2020-04-22

华工科技2019年净利增长77%,5G新基建赋能智能制造

4月17日,华工科技发布2019年年报,2019年公司实现营业收入54.60亿元,同比增长4.35%,归属上市公司股东净利润5.03亿元,同比增长77.28%。2019年公司经营活动产生的现金流量净额4.13亿元,同比增长782.13%。

  2019年年内公司光通讯业务及激光业务持续发力,公司业绩得到显著提升。今年以来5G新基建迎来风口,华工科技又将如何抢抓新基建机遇?


光模块产能释放5G新基建风口来临

  华工科技2019年光电器件系列产品营收为21.82亿元,占营业收入总量的39.97%。其子公司华工正源是国内主流光模块生产制造企业之一,5G光模块订单已成功交付。

  今年3月底,5G基站、人工智能、大数据中心、工业互联网等为主要内容的新基建迎来风口。5G基站及网络建设被认为是“新基建”的领头羊,而光模块作为5G网络流量的“闸门”,不可或缺。根据市场调研机构LightCounting预测,受益于5G网络建设以及数据中心市场需求回暖,预计2020年全球光模块市场规模将达到84.64亿美元,同比增长28.34%。预计到2024年全球光模块市场规模将超过150亿美元。由此可见,庞大的市场规模,将为国产光模块企业带来宝贵发展机遇。

  公司面向5G网络的多款光模块产品实现行业首发,快速推出数据中心100G、400G全系列产品,助力利润较快增长;智能终端新产品10GPON、机顶盒、融合网关实现批量交付。通过解决高速光电信号的技术难题,实现5G产品全覆盖,25G光模块产品已成功导入全球四大设备商。数据中心业务方面,通过技术攻关100G双速率产品已经在海外批量发货,400G系列产品开始小批量试产,下一代数据中心领域的核心技术已启动研发,实现了产品结构的快速升级和客户突破。

  华工科技董事会秘书刘含树表示:“华工科技虽然处于疫情中心区,但通过提前准备、布局、防疫防控、复工复产、保质保量的交付超出了大客户的预期,保障了大客户订单的交付。目前已经全面复工复产。”


激光切割产品销售收入同比增长30%

  随着5G网络建设按下“加速键”,其作为工业互联网的基础,也将推动智能制造的进一步发展。

  “华工科技一方面要释放5G光模块、数据中心高速率光模块产能,另一方面推进‘激光+智能产线’‘激光+智慧工厂’解决方案在多个行业领域落地,向高端制造、服务型制造转型”刘含树表示。

  2019年华工科技激光加工及系列成套设备,营业收入17.23亿元,占比31.55%。公司智能装备事业群针对重点产品规模化生产,实现AUTOBOT系列汽车热成型件三维五轴激光切割机装备标准化,并大批量进入国内最大的热成型、军工等行业客户;推出全新GF系列经济型激光切割平台装备并实现批量销售,进一步占领中功率激光行业细分市场;推出MARVEL15000系列超高速激光切割平台,自主研发完成万瓦级切割头和新一代高速数控系统开发,并成功应用于钣金加工、机械制造等行业;持续推进LT系列全自动激光切管机、全自动集成料库等系列产品升级并标准化,积极拓展国内客户的同时布局国际市场,激光切割产品销售收入较上年增长30%。

  公司精密激光系统事业群受3C消费电子行业周期性下滑、贸易问题导致的政策波动风险和行业同质化竞争加剧的不利影响,国内和国际市场整体需求呈下降趋势。面对精密微纳加工业务面临的压力以及行业发展的机遇,子公司华工激光的产品也从单机工作站向“激光+自动化”转型,2019年自动化类合同订单同比大幅增长;其焊接产品成功进入锡焊应用细分市场,并在氢能源行业市场取得了突破;此外,华工激光还第一个提出玻璃激光加工系列标准装备概念,并于2019年推出光刃系列新品,改变了玻璃切割行业格局。今年3月份,华工科技再获国际3C消费电子客户大订单。

  华工科技于2019年成立了的智能制造事业总部加快行业布局开拓,面向桥梁制造、工程机械、3C电子、军工、船舶制造、新能源、日用消费品等智能制造相关行业,利用自身产业优势,开发建立自主知识产权的新型一体化产业体系。通过发挥软硬件资源整合能力,公司为武船、宝桥、三一等数家企业打造智能产线、智能工厂,满足客户个性定制的多样化需求。

  全面复工复产后,华工科技激光机器人系统智能工厂项目建设也正在稳步推进,项目预计于今年8月31日达到预定可使用状态。该项目主要用于建设高端激光切割装备、大型机器人激光焊接自动化系统、大型激光增材制造装备智能制造产线,达产后将实现年销售收入15亿元以上,产业链间接效益近千亿元规模,形成强大的产业辐射力。

  “2020年,华工科技将在做好精准防疫的前提下,围绕‘创新驱动未来’,立足‘新基建’等国家重大战略部署,提升效率,增强效益,把外部压力转化为高质量发展的动力。”刘含树说。


来源 : 证券日报 发布时间 : 2020-04-20

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