本屆光博會(huì)最大亮點(diǎn)之一，就是德國(guó)通快、羅芬等八大國(guó)際激光業(yè)巨頭首次同時(shí)亮相。與“八大金剛”同臺(tái)PK，以“光”聞名的光谷激光企業(yè)拿出了一份足以自豪的答卷。
國(guó)產(chǎn)切割機(jī)1分鐘切出手機(jī)屏
在華工科技展臺(tái)，比人略高的白色藍(lán)寶石玻璃切割機(jī)引得眾人圍觀。藍(lán)寶石硬度僅次于鉆石，抗刮、耐磨、耐高溫且透光性好，逐漸成為手機(jī)、燈具等廠商的新寵。
“藍(lán)寶石材質(zhì)的手機(jī)屏幕、攝像頭鏡片都是由它來加工，算是光纖設(shè)備的新應(yīng)用。”華工科技工作人員介紹，由于藍(lán)寶石材質(zhì)較硬，加工過程稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致材料徹底破壞，用激光切割，精度更高，切割智能手機(jī)的表面保護(hù)蓋用時(shí)也只要1分鐘左右，初步統(tǒng)計(jì)至少可節(jié)約25%的藍(lán)寶石。除了藍(lán)寶石玻璃，這臺(tái)光纖激光設(shè)備還能切割陶瓷板、不銹鋼、硅鋼等薄型金屬材料。
上半年生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)萬瓦光纖激光器的武漢銳科激光也帶來了他們的“大家伙”。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，國(guó)產(chǎn)光纖激光器大小僅兩臺(tái)冰柜大，設(shè)備開啟后，帶上特色濾鏡就能看到從光纖發(fā)出的一束激光。
工作人員介紹，1萬瓦的光纖激光器內(nèi)安裝有10組將電能轉(zhuǎn)變成光能的光纖激光器模塊，每組模塊發(fā)出1.1千瓦激光經(jīng)光纖合束后從一根光纖輸出，功率能達(dá)到1萬瓦。在工業(yè)加工領(lǐng)域，萬瓦級(jí)光纖激光器在汽車制造、船舶制造、飛機(jī)制造、大型3D打印等方面都大有用武之地。
這臺(tái)光纖激光器的耗電僅為傳統(tǒng)二氧化碳激光器的1/5，體積也只有傳統(tǒng)的1/10，但速度快4倍，還沒有污染。傳統(tǒng)的二氧化碳激光器工作2小時(shí)就要更換二氧化碳原料，而光纖激光器理論上可以工作10萬個(gè)小時(shí)，且不需維護(hù)。
國(guó)際巨頭焊車門僅需13秒
在德國(guó)通快展區(qū)，一臺(tái)碟片激光機(jī)的內(nèi)核裝置惹人注意。“碟片激光器使用高效的二極管輸入激光，加上優(yōu)化后的共振器設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的整體光束轉(zhuǎn)換效率達(dá)到45%。”工作人員介紹，它在汽車制造業(yè)上的應(yīng)用尤其多，比如汽車車門的飛行焊接。以汽車車門制造為例，傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊工藝采用4個(gè)機(jī)器人，5個(gè)焊槍，焊34個(gè)點(diǎn)，加上裝卸時(shí)間，一共需要46秒;現(xiàn)在采用激光飛行焊接，同樣34個(gè)焊點(diǎn)，只需1個(gè)機(jī)器人、1個(gè)焊接頭、1臺(tái)打標(biāo)機(jī)，時(shí)間縮短為13秒。
激光掃描焊接與電阻點(diǎn)焊不同，焊頭無需接觸部件，因此焊接處的凸緣寬度可以大大減小。不僅大大提高了焊接強(qiáng)度和效率，也節(jié)省了材料，減輕了車門的重量。
在美國(guó)IPG公司展臺(tái)，陳列著一個(gè)指甲蓋大小的LED藍(lán)寶石襯底，厚度僅為0.15毫米。“這個(gè)是用我們的皮秒激光器做的。”工作人員介紹，LED燈光源用的就是這個(gè)藍(lán)寶石襯底，上面匯集的數(shù)千個(gè)芯片都用皮秒激光器切割。傳統(tǒng)方法使用刀具切割易損耗，速度慢，使用藍(lán)寶石襯底超快激光切割機(jī)精度相當(dāng)于在1%的頭發(fā)絲直徑直接進(jìn)行切割，無耗材，速度是刀具切割的10倍。
過去差在技術(shù)而今差在經(jīng)驗(yàn)
國(guó)內(nèi)外激光技術(shù)水平越來越接近，國(guó)內(nèi)很多技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為何國(guó)內(nèi)激光企業(yè)比起國(guó)外巨頭仍只算“小字輩”?昨天在光博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們嘗試從種種差異中探求和“世界級(jí)”的差距。
在華工科技、團(tuán)結(jié)激光、大族激光等國(guó)內(nèi)“大佬級(jí)”企業(yè)的展區(qū)內(nèi)，大多數(shù)是高大上的切割機(jī)、打標(biāo)機(jī)等設(shè)備。很多展示項(xiàng)目，仍集中在能切割多厚的鋼板，或加工速率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平等內(nèi)容。而在德國(guó)通快的展位可以看到，光是陳列的汽車零部件加工樣件就有14種，電子行業(yè)應(yīng)用樣品也有10種。工作人員介紹，我們更想讓人看到的是我們精細(xì)加工的水平，以及我們能夠應(yīng)付多種狀況的能力。比如像德系車的吸能部件，需要將鋁合金和其他材料進(jìn)行激光焊接，國(guó)內(nèi)企業(yè)沒有接到過這種加工要求，因此成為了通快的“獨(dú)門絕活”。
美國(guó)IPG工作人員說：“我們?cè)诒本⑸虾：蛷V州都設(shè)立了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。”工作人員介紹，每天都有企業(yè)拿著材料去詢問能不能用激光器切割，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的目的就是要根據(jù)材料特性看看到底能不能用激光器切割，比如近來出現(xiàn)的石墨烯、藍(lán)寶石等等。
武漢法利萊切割系統(tǒng)公司總經(jīng)理李斌介紹，國(guó)際巨頭有幾十年上百年的行業(yè)積累，客戶比國(guó)內(nèi)企業(yè)要多得多。很多年來，我們沒有相應(yīng)的加工經(jīng)驗(yàn)，這是我們最大的差距。“但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)我們的服務(wù)有優(yōu)勢(shì)，國(guó)外企業(yè)兩周都到不了的地方，我們1天內(nèi)就能到達(dá)，在做好技術(shù)和服務(wù)基礎(chǔ)上，我們可以更好地積累經(jīng)驗(yàn)，別人能做到的我們也會(huì)很快做到。”李斌說。
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