目前,我國經(jīng)攻關(guān)已開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列工業(yè)激光產(chǎn)品,如激光焊接機、打標機、切割機、雕刻機等,使用的激光類型為二氧化炳或YAG固體激光器,基本滿足市場需要。武漢中國光谷約有30家企業(yè)工業(yè)激光產(chǎn)品的生產(chǎn),其產(chǎn)品品種齊全,技術(shù)在全國領(lǐng)先,是中國工業(yè)激光產(chǎn)品最重要的生產(chǎn)基地。
(一)激光打標機
激光打標是目前工業(yè)產(chǎn)品標記的最先進技術(shù)。激光打標時與工件不接觸,對工件表面不產(chǎn)生任何機械形變,高速打標可在生產(chǎn)線上實現(xiàn)在線實時打標。具有打標精度高,加工速度快等獨特優(yōu)點,可在平面、弧面及飛行物上打印各種文字、符號、圖案、序列號、條形碼及二維碼,特別適用于硬、脆、軟產(chǎn)品。已廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)品、五金工具、家用電器、日常用品、標簽技術(shù)、航空工業(yè)、證件卡片、珠寶加工、儀器儀表以及廣告標牌等。典型應(yīng)用包括各類金屬和非金屬材料及產(chǎn)品表面的打標,如不銹鋼、鋁合金、有機玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡膠皮革、紙品、電容、電感、印制電路板、集成電路、電器接插卡、各類儀表和控制面板、鈕扣、化妝品包裝、食品包裝、文具、工藝品、香煙、雷管、軸承、齒輪、活塞環(huán)等。
在激光打標機中,目前主要使用二氧化碳激光器、燈泵Nd:YAG激光器和二極管泵浦固體激光器。我國自己可以生產(chǎn)上述激光器,但國產(chǎn)的二氧化碳激光器和激光二極管達不到工業(yè)化的要求,基本依賴進口。打標機中的有些關(guān)鍵元器件,如Q開關(guān)和掃描電機也以進口為主,但國產(chǎn)的激光打標機基本能滿足工業(yè)化使用要求,可以替代進口。如湖北光通光電系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的YAG激光打標機就被應(yīng)用于中港合資福建長興電子有限公司,替代了該公司從德國進口的激光打標機,使用效果優(yōu)于進口的激光打標機。估計國內(nèi)激光打標機市場容量每年約2000臺,幣值約3~5億元。
(二)激光焊接機
激光具有良好的單色性、方向性、相干性和聚集性能,非常適合焊接加工,由激光電源控制和泵浦脈沖氙燈,使諧振腔產(chǎn)生一定功率和能量的脈沖激光束,經(jīng)過擴束聚焦等光學(xué)系統(tǒng)照射被焊工件,使其熔融而達到焊接目的。激光焊接工藝能夠向工件傳輸高于10KW/MM2的能量密度,因此能夠形成深寬比較大的、小孔狀的熔深。激光焊接通過輻射吸收產(chǎn)生液態(tài)熔池,并使之長到理想尺寸,然后沿固體界面移動熔池,消除被焊機構(gòu)件間的初始縫隙,形成高質(zhì)量焊縫。目前,激光焊接機主要使用大功率二氧化碳激光器和脈沖Nd:YAG激光器,利用光纖耦合或光學(xué)鏡片聚焦,使用方便,激光頭可以遠離焊接區(qū),激光器性能穩(wěn)定可靠,壽命長,已廣泛應(yīng)用于激光加工車間和自動化生產(chǎn)線,行業(yè)包括電子、航空航天、化工、五金等,被焊接的材料和產(chǎn)品有不銹鋼、鋁合金、壓力容器、鉭電容、電子槍、鋰離子電池、壓力傳感器、光纖耦合器件、航空航天用的各類金屬密封盒或容器等。估計國內(nèi)市場容量約每年800臺,幣值約2~3億元。
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