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西安必盛激光正式参评“维科杯·OFweek 2019 最佳半导体激光器技术创新奖”

维科杯·OFweek 2019中国激光行业年度评选”由中国高科技行业门户OFweek维科网主办,OFweek激光网承办,活动旨在表彰激光行业具有突出贡献的优秀产品、技术及企业、人物,鼓励更多企业投入技术创新,同时为行业输送更多创新产品、前沿技术;以提高生产力、经济效益;给用户提供更大便利;引导行业良性快速发展。

本次评选活动将于2019年8月27日-9月5日进入网络投票阶段,并将于10月11日在深圳举行盛大的颁奖典礼。

目前,活动正处于火热的报名申报阶段,业内企业均积极响应。西安必盛激光科技有限公司已经正式参评“维科杯·最佳半导体激光器技术创新奖”

企业简介

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西安必盛激光科技有限公司是由中国科学院西安光学精密机械研究所、天使基金和创业团队共同创立的高科技企业。专业从事激光表面处理成套设备集成,激光特种加工,再制造(零部件修复)以及金属材料表面处理的研发、加工及技术服务。公司着眼于解决工程机械、海事船舶、煤矿、钢铁冶金、能源科技和大型特种装备等各个行业的诸多难以加工的重大工艺需求。

参选奖项:维科杯·最佳半导体激光器技术创新奖

参选产品:可变光斑半导体激光器

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1、 产品推出年份/开发背景:

2019年/公司根据市场和技术需求,开发出国内首台宽光斑连续可变激光器,客户可以在同一台激光器上实现功率密度提高3倍以上,光斑的大小也可以根据实际工件的大小进行调节,可以在不更换激光头装置或更换表面加工设备的情况下,非常方便的满足不同加工的需求。对客户来说能够花一台激光器的成本实现购买几台激光器的效果。公司技术主要应用于汽车、电力、煤炭、钢铁、轨道交通及航空航天领域。在煤炭行业,液压立柱、截齿、链轮、刮板机、齿辊条是煤矿运煤平台重要的零部件,但由于煤矿巷道里环境复杂,导致以上部件受到磨损、腐蚀等破坏。在煤机液压支架的再加工方面,传统电镀工艺给企业带来的环保压力非常大,并且使用电镀技术镀层在质量、性能以及大修周期、修理费用等使用后期的成本维护方面也存在许多缺陷。

目前,激光熔覆技术在煤矿液压支架维修上被广泛应用,与传统镀铬相比,我们的设备加工的产品性能更好、使用寿命有了大幅提高,同时加工成本相对于电镀更低。通过在零部件表面形成保护层,厚度均匀,结合强度及韧性好,抗腐蚀耐磨性能优异,局部修复速度快,使用寿命提高2-3倍。我们的产品将提升我国激光加工设计水平,提高国半?产品的竞争能力,并带动相关研究的深入开展。

本项目设计并制作用于激光金属表面处理的宽光斑连续可变激光器, 利用快轴准直镜对其进行光束准直,经快轴准直的半导体激光阵列在快轴方向上的发散角为±4.4mrad(95%功率),在慢轴方向上的发散角为±5°(95%功率),然后通过叠阵光学整形、合束以及后续的光路处理有效控制激光头的光斑尺寸及均匀性,提高出光效率。并通过光路中变焦光学技术使光斑连续可变。

2、 产品扼要说明

本项目利用高功率半导体激光器叠阵技术基础上,应用非相干叠加光学整形技术,制备高功率、高亮度的激光器,采用变焦光学技术,自主开发宽光斑连续可变激光器。我公司开发的激光器,解决了当前国内外激光器在激光加工应用中功率不稳定的问题,改变传统电镀等高污染、高能耗、低效率和变形量不可控的局面,同时推动激光表面处理技术在激光加工及再制造领域的应用,取得推广应用。

公司现有38人,研发人员14人,其中研究生6人,是一支在高功率半导体激光器、激光成套设备集成、以及合金粉末研发方面经验丰富的高级工程师、工程师和高级技工组成的技术队伍。公司的技术带头人为总经理王晓飚,在高功率半导体激光器的研发方面具有专业的技术,曾取得国内外职位发明达18项,曾带领技术团队研制成功国内第一台半导体直接输出型激光器;同时,团队中两名光学工程师具有10年的电子集成经验,在激光器的研究和开发有着专业的技术和丰富的经验。目前公司已建成4条生产线,实现加工产能8000平米,激光器生产达到100台/年。公司拥有一支在高功率半导体激光器、激光成套设备集成、以及合金粉末研发方面经验丰富的高级工师、工程师和高级技工组成的技术队伍,研发人员占比为30%,年度研发投入占销售收入比例8-10%。

必盛激光致力于高功率激光器、激光表面处理加工技术、激光熔覆合金粉末技术、以及关键零部件的激光强化及修复技术的研究,公司在激光处理的设备、工艺技术都相应的申请了专利保护,同时请专业的知识产权机构对公司的产品与技术进行专业的检索分析和规划。截至目前,公司已申请专利56项,其中申请发明专利13项,授权2项,申请实用新型22项,授权16项,外观设计专利申请21项,授权20项。本项目利用高功率半导体激光器叠阵技术基础上,应用非相干叠加光学整形技术,制备高功率、高亮度的激光器,采用变焦光学技术,自主开发宽光斑连续可变激光器。我公司开发的激光器,解决了当前国内外激光器在激光加工应用中功率不稳定的问题,改变传统电镀等高污染、高能耗、低效率和变形量不可控的局面,同时推动激光表面处理技术在激光加工及再制造领域的应用,取得推广应用。

公司自主开发出国内首台变焦激光器,拥有独特的技术优势:1.高转换效率的量子阱激光器光源组件;2.激光高精度温控系统;3.微小发散角的半导体激光光学准直系统;4. 波长锁定;5. 激光功率稳定系统;6. 光栅—色散外腔非相干合束技术;7.光斑匀化光学系统,光斑均匀性>90%;8. 变光斑系统。

3、 其设计应用或创新的关键点在哪里

一、竞争优势

由于国内外激光器在工业化应用时出现的功率衰减及光斑不可调导致的应用范围受限等问题使激光表面处理技术普及化推广受到阻碍,更间接导致了激光处理应用技术的发展。只有对上述问题进行针对性研究才能使激光处理技术像一把普通工具一样融入到整个工业体系之中,带动我国传统制造行业快速产业转型升级。在煤炭、矿山机械、工程机械、航空等行业,目前主要使用传统的电镀硬铬的表面处理技术来提高零部件及设备的表面耐磨、耐腐蚀等性能,据统计每年国内有超过1000万平方米的电镀需求量,这对环境造成极大的污染,也对操作者的身体造成极大的危害。必盛激光利用自己研发生产的高功率激光器,通过高能量密度的激光束熔融性能优良的合金粉末来替代现有传统工艺使用的电镀层,同时配套多年摸索出来激光加工工艺 ,不仅对环境和人员没有伤害,工件的使用寿命也较电镀工艺提高3-5倍,更重要的是生产成本也能达到可以和电镀所媲美,使得激光技术在该应用领域的产业化正逐步成为现实。

在公司成立之初,我们包括国外竞争对手都面临一个同样的问题,激光加工成本远远高于传统电镀,导致市场应用举步维艰,必盛激光从激光器的性能的提高,合金粉末的研发,加工工艺的改进入手,逐渐拥有从高功率激光器,设备集成、防腐合金粉末的研发以及多年摸索出来的配套的激光加工工艺、数据和经验,我们的国外竞争对手只能提供激光器,但是要真正实现产业化应用,必须打通激光器,设备,粉末耗材和激光工艺的技术障碍,把综合性交叉学科糅合在一起。正是由于我们掌握了过硬的核心技术,给客户创造了价值,使得公司在市场上赢得了客户,并且在竞争中不惧怕包括国外公司在内的任何对手。

我们用于激光金属表面处理的宽光斑连续可变激光器是在国内是独一无二的,具体表现在以下几个方面:

1、项目的核心技术是具有国际先进水平的高新技术。

2、产品结构和生产工艺进行了全面的创新设计。

3、在千瓦级功率实现方面,目前国内仅我公司一家。

4、低成本高品质的绝对价格优势。另外,我们有市场优势,原因是我们拥有专利技术本公司直接拥有用于激光金属表面处理的宽光斑连续可变激光器的产权,本公司拥有本成果转化项目的全部知识产权。

二、产品成本优势

目前国内工业上应用的激光器都没有光斑可调功能。而且国外的可调光斑激光头价格昂贵,国外激光器的价格均在100万以上,价格要高出国产激光器好多。因此设计并制作一套完备的输出光斑可调的激光器系统显得尤为重要。为了解决这一问题,我公司开发出国内首台宽光斑连续可变激光器,客户可以在同一台激光器上实现功率密度提高3倍以上,光斑的大小也可以根据实际工件的大小进行调节,可以在不更换激光头装置或更换表面加工设备的情况下,非常方便的满足不同加工的需求。对客户来说能够花一台激光器的成本实现购买几台激光器的效果。

三、产品技术优势

(1)宽光斑连续可变激光器电光转换效率高,环保节能宽光斑连续可变激光器使电光转换效率可达到70%,电光转换效率提高一方面使激光的效率及电的使用率大大提高,节省了能源,激光表面处理的能力也大大提升;另一方面降低了对激光器散热能力的要求,减小了冷水机的体积,使整套设备的体积和重量大大减小,节约了成本。

(2) 防衰减模块 通过高功率密度高均匀性的半导体激光器光束整形技术和高效率低损耗的光束合束技术,实时功率监控和功率调整的半导体激光器功率监测及反馈控制技术,实现需要的高功率激光高亮度输出以及稳定功率控制的自适应系统。

(3)变焦系统 通过高功率密度高均匀性的半导体激光器光束整形技术和高效率低损耗的光束合束技术,改变内部光束整形系统光学元件相对位置,实现高功率的激光输出以及输出光斑可调的激光器系统。可以在不更换激光头装置或更换表面加工设备的情况下,非常方便的满足不同加工的需求。

4、参选述说/理由

公司根据市场和技术需求,开发出国内首台宽光斑连续可变激光器,客户可以在同一台激光器上实现功率密度提高3倍以上,光斑的大小也可以根据实际工件的大小进行调节,可以在不更换激光头装置或更换表面加工设备的情况下,非常方便的满足不同加工的需求。对客户来说能够花一台激光器的成本实现购买几台激光器的效果。

西安必盛激光科技有限公司正式参评“维科杯·OFweek 2019 最佳半导体激光器技术创新奖”

本届“维科杯·OFweek2019中国激光行业年度评选”活动将于8月27日进入火热的“网络投票及专家评选”阶段,这一阶段用户可登录活动官方网站,对入围参赛企业、产品进行投票;评委团将对入围名单进行多次讨论,并参考网络投票意见,审定最终获奖名单。

还犹豫什么,赶紧去参加吧!8月27日起,为心仪的企业及产品投票吧!

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