LASER World of PHOTONICS:

    激光技術(shù)推動汽車和發(fā)電行業(yè)發(fā)展

    慕尼黑. 基于激光技術(shù)的生產(chǎn)工藝能夠大幅節(jié)省資源。例如，激光可以提高光伏產(chǎn)品的發(fā)電效率。激光技術(shù)還在動力電池和電力發(fā)動機(jī)生產(chǎn)方面有著很大潛力。除上述信息外，LASER World of PHOTONICS 2013（2013年5月13-16日）還將帶來最新產(chǎn)品發(fā)展和應(yīng)用實(shí)例演示，世界光學(xué)大會（2013年5月12-16日）也將同時(shí)亮相慕尼黑會展中心。

    特別主題

    “生產(chǎn)中的光子”特別展（C2展廳.621展臺）將展示激光在光伏和“環(huán)保”汽車中的重要作用，相關(guān)展示技術(shù)包括輕型材料激光焊接、纖維增強(qiáng)塑料與金屬焊接、塑料連接件、碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）部件焊接與切割以及汽車動力電池生產(chǎn)等。同時(shí)，用戶論壇（C2展廳）也將就激光和能源問題進(jìn)行討論，主題為“光伏和激光”（5月13日，11:00 – 13:00）和“生產(chǎn)中的光子：電動汽車中的智能塊”（5月15日，14:00 – 17:00）。能源領(lǐng)域光學(xué)應(yīng)用則將在光流體研討會（EOSOF 2013）期間討論，該研討會將于慕尼黑會展中心國際會議中心舉行，是世界光學(xué)大會的一部分。

    激光技術(shù)用于輕量設(shè)計(jì)

    使用再生能源電力驅(qū)動的汽車是未來的趨勢，而激光技術(shù)可用于優(yōu)化動力電池和電動機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)。而最重要的是，激光工藝可以用于現(xiàn)代復(fù)雜材料的處理，讓輕量化設(shè)計(jì)成為可能。例如，采用機(jī)械方式切割現(xiàn)在的輕量材料中的王者——碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRPs)的成本非常高，因?yàn)闄C(jī)床磨損非常嚴(yán)重。“生產(chǎn)中的激光——LiM2013”研討會將討論研究界目前正在著眼的相關(guān)激光技術(shù)和應(yīng)用工藝。相關(guān)議題包括碳纖維和合成材料激光切割以及激光處理輕量金屬和合成材料等。

    精細(xì)切割復(fù)合材料

    “高功率無磨損納秒激光切割碳纖維不會破壞材料邊緣，發(fā)熱也很小，”漢諾威激光中心（LZH）生產(chǎn)和系統(tǒng)技術(shù)部UweStute博士解釋說。弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究院(ILT)也在研究納秒激光或連續(xù)波激光切割及特殊工藝控制，該研究所切割與焊接部主任Arnold Gillner說。使用激光切割時(shí)，材料不會灼燒，邊緣也不會分層。

激光也用于焊接塑料和塑料與復(fù)合材料。例如，它可以無需使用連接件或粘合劑將金屬和熱塑性塑料焊接在一起。Gillner博士解釋說，它先將金屬表面切出微型咬邊，然后將塑料表面融化并壓到金屬上，這樣塑料就會流到咬邊中從而形成咬合，達(dá)到無縫結(jié)合的效果。

    無粘合劑結(jié)合塑料和金屬

    巴伐利亞激光中心和德國Cadolzburg市CrossLinkFaserverbundtechnik中心采用了這種方法進(jìn)行激光熱熔粘合。該技術(shù)可用于結(jié)合多種塑料——包括纖維加強(qiáng)塑料——也可粘合塑料和輕型金屬。

在生產(chǎn)動力電池和電動機(jī)時(shí)也可以使用激光焊接，主要可用于提高銅導(dǎo)體之間和銅導(dǎo)體與鋁結(jié)合件的結(jié)合度。激光焊接和能替代超聲波焊和電阻焊，用于焊接電池和較大單元。這種情況下激光焊接可更好地結(jié)合鋁和銅，Gillner博士解釋說。激光焊接還被用于1-3mm厚度的銅觸點(diǎn)或?qū)⒂|點(diǎn)結(jié)合。

在電動機(jī)全自動生產(chǎn)中，激光焊接也是卷曲、弧焊、超聲波焊和電子束焊等傳統(tǒng)方法的完美替代技術(shù)，但是高導(dǎo)熱性和低吸收率仍然是難啃的骨頭。最近，慕尼黑理工大學(xué)機(jī)床與工業(yè)管理研究所（iwb）的研究指出高功率紅外激光可以滿足切割深度和快速生產(chǎn)需求。

    太陽能和風(fēng)能中的激光應(yīng)用

    在光伏領(lǐng)域，激光用于生產(chǎn)無機(jī)薄膜模組是最尖端的技術(shù)，LZH研究所的UweStute說。而激光用于有機(jī)模組和CIGS電池則是最新才出現(xiàn)的應(yīng)用，因?yàn)檫@些材料對熱敏感。這種情況可以使用超短脈沖激光，因?yàn)樗鼈儼l(fā)熱較小。

    使用激光可以提高太陽能電池的效率。例如，Rofin報(bào)道說，使用它們的選擇性射極技術(shù)，可以將太陽能電池的效率提高0.3到0.5個(gè)百分點(diǎn)。這種激光誘導(dǎo)擴(kuò)散的工藝將磷玻璃覆在太陽能電池表面，然后使用激光將一定量的磷玻璃注入電池中。

    弗勞恩霍夫研究所Arnold Gillner博士稱，還存在其他方法。例如，如果需要使用背面接觸太陽能電池，使用激光選擇性去除鈍化層就能大大提高效率。

    最后，激光還可以提高風(fēng)能發(fā)電的效率。安裝在旋翼頭上的Lidar系統(tǒng)可以比旋翼提早50到150偵測到風(fēng)力。這樣，控制系統(tǒng)就能知道幾秒后到達(dá)旋翼的風(fēng)是什么類型的，從而優(yōu)化旋翼頭和旋翼的位置。