访通快中国激光部总经理Guenther Weinmann
创建于1923年的德国通快(TRUMPF)集团是全球制造技术领域的领导企业之一,其工业激光器和激光系统在世界市场享有盛誉,通快也是是LASER World of PHTONICS CHINA的重要展商。 通快中国(香港)有限公司在中国大陆和香港地区独家经营通快集团的产品;在钣金加工领域的产品类别包括:激光切割、折弯、冲床和OEM激光器等。 展会开幕之际,通快激光部的总经理Guenther Weinmann先生接受了主办单位的采访。
问:今年的慕尼黑上海激光光电展特别注重在工业,太阳能光伏,光显示,电子,半导体,科研等领域的宣传,能谈谈贵公司在以上各方面的涉足吗?
Weinmann先生:在半导体、光伏和平板显示器等行业,激光处理技术被广泛引用于硅晶或玻璃切割、扫边或薄膜处理等。激光处理无需接触材料、不会磨损且具有具有出色的可置换能力,具有突出的应用前景。激光处理已经或在不远的未来将会应用于更多领域,满足它们的特殊要求,如晶圆处理、高效c-Si太阳能电池和移动显示器等。
高能纳米或飞秒激光能够高质量地快速精确加工半导体材料和介电材料。因此,这一类的激光对下一代半导体、光伏和平板显示器行业是必不可少的。该类激光器的最大脉冲时间和功率比一般为50W(小于10ps)到750W(小于50ns)。
问:能告诉广大观众今年在通快展台可以看到那些最新的产品和技术吗?
Weinmann先生:慕尼黑上海激光展无论在慕尼黑还是上海都是我们的长期合作伙伴。在上海的展会是通快每年在中国的一项重要行业活动,每次我们都会重点展示通快新一年的新产品和技术。今年我们展出的主要产品包括:TruDisk以及TruMirco 系列。
问:汽车行业也是今年比较热门的行业之一, 能谈谈贵公司的相关的主要产品吗?
Weinmann先生:激光器和激光系统方面有:TruDisk8002和TruDisk10003二极管泵浦碟形激光器(8到10千瓦),以及全新三维激光加工系统TruLaser Cell 7000系列。 以加工一辆汽车为例,这些激光器和激光系统可以有各种用途,从车身拼焊、动力总成到热冲压件。我在这里想主要介绍一下其中的两项应用:远程激光焊接和高强度钢的激光切割。
远程激光焊接——使用固态激光器的传统焊接已经成为车顶制造的一项成熟工艺。整车厂,如大众、斯柯达、奥迪、戴姆勒、宝马、通用和福特,都已经在其生产流程中采用了通快的固态激光器。该流程的发展促进了机械臂控制的激光扫描焊接的发展,这一技术通过结合弯曲的机械臂和精确动态定位的激光扫描头完成加工。此外,通快开发的碟形激光器用于工业加工,已经在世界范围内得到了数百次的成功应用。
通快还开发了用于TruDisk激光系列的扫描焊接头(PFO-可编程聚焦光学扫描加工头)。最近这一技术已经成为唯一一项通过德国汽车工业资格测试的机器人导引解决方案,并已经被用于一系列的生产中。最近,戴姆勒开始使用该工艺用于其全新车身的制造。除了整车厂之外,一级和二级供应商也纷纷使用通快的远程激光焊接解决方案,使其在汽车座椅行业同样广受欢迎。
同传统工艺相比,新技术的主要优势在于显著提升了生产率。扫描头振镜的快速移动极大地降低了花费在定位机械臂上的时间。同电阻点焊每秒0.5次焊接相比,激光扫描焊接通常每秒可完成3到4次焊接。这使激光源得到了更好的利用,带来更高的经济效率。除此之外,高效的碟形激光器保证了较低的运行成本。电光转换效率同灯泵系统相比要低25%,且从用户的角度也能节省更多的资源(如占地面积和冷却系统等)。
用于高强度钢的激光应用——高强度钢和超高强度钢的应用正日新月异,这使得汽车行业能更经济地完成生产。这些钢材的使用减少了总装的部件,有效降低了车辆生产成本、车身重量以及车辆的耗油量。
通快的三维激光加工机TruLaserCell 7000系列能在大众帕萨特车型的B柱上切割出无毛边的开口以及外部切口。B柱由热成形的高强度钢制成,是非常坚硬和抗应力的车辆柱体。它们能增加抗碰撞能力,从而提高安全性,这就是汽车制造商愿意在这一方面花费更高成本的原因。
总而言之,只要找到可以应用激光的工业制造领域,通快就一定能提供相应的解决方案,通快从某种意义上已经成为了激光加工的代名词。
问:请问您如何看待2010年以及未来激光加工技术和激光器的发展趋势?
Weinmann先生:每当新技术出现在市场中时,用户和专家们都会质疑这种新平台是否会替代老旧而可靠的技术。例如,当第一台高功率固态激光器问世时,专家们曾预言二氧化碳激光器末日的到来。当第一个千瓦级二极管激光器以其高效和紧凑的外观出现在市场上时,也曾在很长一段时间被认为是激光器发展的未来。但回顾过去,有一件事情是清楚的:没有任何一项新的激光技术能完全替代现有的成熟技术。但是,新技术往往能被应用于特定的细分行业,并大大扩展激光在材料加工方面的潜力。
综合地看,光纤激光器适用于低功率应用;碟形激光器适用于多千瓦功率范围,具有高加工可靠性;二氧化碳激光器仍是常用切割机器的首选。另外,对于客户而言,技术、应用和服务三位一体更受欢迎。
很多人好奇地想知道未来的激光器将基于何项技术。我认为在不远的将来,关键技术必将是半导体二极管。在我看来,半导体二极管泵浦固态激光器和直接二极管激光器将扮演愈发重要的角色。半导体二极管将成为所有激光器的核心元件。其中至关重要的因素是掌握和半导体二极管相关的必需技能。因此,与之相关的重要关键词将是半导体技术和封装。多年来,通快不断发展在该领域的专业技术,从而确保我们无论在今天或是将来都能成为工业激光器和激光系统业务的技术领导者。
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