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2023-08-02 01:26:34
應用場景不斷擴容 產學研聯手普及“激光智造”
2023-08-02 01:26:34 來源: 21世紀經濟報道
“激光是一把刀的革命，這把刀大到可以用來切厚的鋼板、橋墩，小到可以削鉛筆、裁紙，甚至把結婚照刻在戒指上……”
激光被譽為“萬能加工工具”，是21世紀與原子能、半導體、計算機并稱的新四大發明。激光制造有易于操作、非接觸、高柔性、高效率和節能環保等突出優點，是切割、焊接、表面處理、高性能復雜構件制造和精密制造的主流手段，對工業智能化進程產生深遠影響。
(資料圖片)
“中國是制造大國，但是工業制造的核心最尖端的工業母機都掌握在歐美、日本企業手里，精密加工機床、芯片加工設備被國外卡脖子的例子比比皆是。”創鑫激光董事長兼總經理蔣峰感嘆道。可喜的是，現在國內工業制造生產已經明顯地出現了工業母機由“硬質金屬刀具”向“數字激光刀具”轉變的情況，“激光光源及行業大部分激光設備企業連續十年每年保持百分之三十以上增長，證明激光加工已經展示強大的變革力量，往工業各領域逐步滲透。”蔣峰說。
目前，世界上主要發達國家均將激光制造技術作為“再工業化”、“重新奪回制造業”、“重振經濟”的國家戰略，發展激光制造也是我國《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》的重要任務之一。
激光技術在我國的應用非常廣泛，包括打標、切割、焊接、3D打印、金屬表面強化，并由此延展出來的新能源汽車、航天航空、造船、高鐵核心連接體、口腔醫學、工藝開發等領域。以激光焊接舉例，此前我國的車身激光焊接產線幾乎全部依賴進口，如今國內廠商已能夠提供完整的車身激光焊接產線解決方案，并在國內多條汽車生產線上得到應用。激光焊接特別適用于汽車車身薄板焊接的場合，與該場景類似的還包括軌道列車、飛機等。
在中國光學學會激光加工委員會主任張慶茂看來，激光產業未來的發展趨勢是極端智造，“要不就往大尺寸走，要不就往小尺寸走，但它一定是高質量、高效率、高精度。”中國經濟結構正值高質量發展轉型，激光加工設備行業屬于高端技術制造業，適配制造業對自動化、智能化生產模式日益增長的需求。
但激光產業目前也面臨不少問題，張慶茂指出，“尤其是疫情期間，受到俄烏沖突和疫情的影響，實際上是壓抑或縮小了需求，我們激光行業也受到了影響，同質化競爭嚴重，標準也滯后于行業發展。”此外，創新力不強也行業一大問題，“因為我們很多的技術原來是從應用端出發的，在光源和裝備上，我們還要做很多努力。”張慶茂說。
近日，創鑫激光與清華大學機械系共建的“激光先進制造聯合研究中心”正式掛牌。接下來，雙方將面向電子的低功率激光制造、新能源應用的中功率激光制造，以及航空航天和能源化工的高功率激光制造，圍繞激光先進制造的前瞻技術開發、核心系統與部件研制、機理及工藝開發等三個方面展開深度合作。
清華大學副校長鄭力表示，激光技術是一項極其重要的關鍵核心技術、基礎性技術和引領性技術。此次合作是清華大學機械工程系產教協同創新的一次嘗試，機械工程系將基于相關學科的基礎研究，結合市場應用與工程實際，解決卡脖子問題。
“激光器相當于激光切割機的發動機，在有激光切割機之前，用等離子、火焰等傳統方式切割很費勁，耗能大有污染，而激光切割干凈漂亮，未來隨著激光的普及應用，讓機器人拿著激光器去切、去割、去焊，從而實現智能化制造。”蔣峰說。
他判斷，未來激光應用會比現在多10倍以上，“現在我們的激光裝備的核心，國內光源企業已經具備了引領甚至趕超海外激光器的實力，與清華大學一起聯動，除了光纖激光器、核心光源之外，能把上游的激光加工理論和下游激光加工的應用結合起來，助力中國激光加工工業母機由之前的普及粗放式發展，往差異化、精細化、高端化發展。”蔣峰表示。
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