《科創(chuàng)板日報》3月19日訊(記者 黃修眉)綠色的激光光束在快速“飛舞”,短短幾分鐘后,一根火柴表面就出現了一排清晰字跡,火柴卻沒有被點燃。 “超短脈沖與材料相互作用時間極短,在加工過程中,熱量還沒來得及累積,作用就結束了,所以飛秒激光精密制造擁有無可比擬的優(yōu)勢。”在西安中科微精光子科技股份有限公司(下稱“中科微精”)展廳,該公司總經理助理李珊如此介紹道。 2015年3月9日,中科微精依托“西光模式”成立,致力于超快激光高端精密制造裝備的研發(fā)、生產與服務。正是憑借如此精密的加工過程,國產大飛機發(fā)動機、我國首顆先進天基太陽天文臺“夸父一號”衛(wèi)星等都有著中科微精的身影。 《科創(chuàng)板日報》記者近日走進中科微精,探訪一系列“大國重器”背后的高超科創(chuàng)技術。 光束冷加工解決“卡脖子”技術 “熱效應低、加工精細、材料適應性廣……相較于傳統(tǒng)的加工方式,飛秒激光這些特性為消費電子、精準醫(yī)療以及前沿科研領域提供了全新的應用場景。”李珊介紹道,總體來說,超快激光制造技術利用“高能量+窄脈寬(FS)+高可靠”的超快激光器為光源,通過對光束的精確控制和處理,實現對材料“控形+控性”的精密制造。 中科微精成立伊始,便立足國家重大戰(zhàn)略工程對高端裝備的迫切需求,在國家、中國科學院、陜西省等各界資源的支持下,相繼攻克了制約飛秒激光工程化應用的多項核心技術,并率先在國內研制出系列化飛秒激光極端制造高端裝備,填補國內空白。 在采訪中我們得知,飛秒激光的本質是“光束的冷加工”。通常情況下,長脈沖激光加工精密部件,會產生熱效應,加工后的表面質量粗糙且精密程度相對較低。 而飛秒激光采用千萬億分之一秒的脈沖激光束,與近視手術飛秒激光本質同源但能量密度不同,其加工過程具有低熱損傷、高精度、柔性可控、廣泛材料適用性的技術特征。 李珊表示,中科微精一直深耕于飛秒激光加工技術及應用,攻克了超短激光產生技術、激光精細加工技術、液晶空間光調制技術等核心技術,自主研制出30W工業(yè)化飛秒激光器、高速高精度掃描模塊、空間光調制器等核心部件,并在國內率先推出三軸至七軸飛秒激光高端制造裝備。 “這不僅實現了我國飛秒激光精密制造裝備從0到1的突破,也為航空航天、電子、汽車等領域高精度低損傷加工提供了‘支點型’制造手段?!崩钌罕硎?,“尤其解決了空天發(fā)動機熱端部件復雜微結構超精細低損傷制造的行業(yè)難題,助推國產大飛機早日換上‘中國芯’”。 《科創(chuàng)板日報》記者注意到,中科微精是國家制造業(yè)轉型升級基金在陜西省直投的首家企業(yè)。工商信息顯示,國家制造業(yè)轉型升級基金曾于2022年7月領投中科微精,該輪融資金額近2億元。 在中科微精的融資歷程中,看中中科微精在支持我國制造業(yè)升級轉型中的重要角色與技術優(yōu)勢,西科控股、中科創(chuàng)星、西高投、哇牛資本、陜西鴻創(chuàng)、日出安盛資本、中信聚信、航發(fā)資管、西安財金、大數長青等知名投資機構亦參與其中。 產業(yè)鏈自主可控難點在于協(xié)同 《科創(chuàng)板日報》記者注意到,全球范圍內,工業(yè)激光裝備正在廣泛地滲透和替代傳統(tǒng)加工設備,成為新一代“工業(yè)母機”。 目前中國激光裝備市場已超千億規(guī)模,伴隨核心部件性能提升、成本降低、智能化程度提升等趨勢,切割、焊接、熔覆、增材、清洗、微加工等大量應用場景都在加速滲透,市場規(guī)模有望迎來進一步的大幅度增長。 但激光設備的國產化和產業(yè)鏈自主可控仍然是整個行業(yè)都極為關注的命題。 對于激光設備行業(yè)國產化和自主可控這一重大命題,李珊也頗有感觸,她說道,中科微精在實現零部件國產化與產業(yè)鏈自主可控之前,曾遭遇過不少難題。 “我們曾經去采購設備零部件和數控加工機床,結果用戶第一時間想到的還是海外品牌,仍然認為只有海外品牌才能滿足客戶的需求。這說明我們國產品牌還有很長一段路要走。”李珊如此表示。 李珊稱,“在剛開始研制飛秒激光設備時,市面上能適配的激光器我們都嘗試過,最終仍然有幾個參數指標難以完全符合標準,最后不得已自己組建團隊自己研發(fā)。” 2017年8?,中國科學院西安光機所和?業(yè)專家,共同成立數字光場調控領域子公司西安中科微星光電科技有限公司。 2020年9月,中國科學院西安光機所瞬態(tài)光學國家重點實驗室核心團隊及業(yè)內專家,共同組建西安中科聚能激光科技有限公司,聚焦工業(yè)級高功率、大能量超快激光器及核心器件的研發(fā)、生產及銷售。 2022年,中科微精收購中科微星及中科聚能,自此,中科微精實現了光生產、光調控、光應用三大產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的“自主可控”,亦實現核心部件的國產化。 除航空航天領域應用外,中科微精近年來也不斷向汽車、醫(yī)療、消費類電子等民用領域拓展。其廣東全資子公司主要負責開拓民用電子封裝業(yè)務。據李珊介紹,廣東子公司也于2024年創(chuàng)下成立以來的最好營收成績。①國產大飛機C919發(fā)動機、我國首顆先進天基太陽天文臺“夸父一號”衛(wèi)星等“大國重器”背后,都有中科微精的身影;
②全球范圍內,工業(yè)激光裝備正在廣泛地滲透和替代傳統(tǒng)加工設備,成為新一代“工業(yè)母機”。而激光設備產業(yè)鏈自主可控尤為重要。
(圖:中科微精總經理助理李珊)
(圖:中科微精車間)
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