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王浟:在智能制造大潮中,激光技术大有可为

10月11日,由OFweek维科网主办,OFweek激光网承办、高科会协办的“OFweek2019(第十六届)中国先进激光技术应用峰会暨‘维科杯’年度评选颁奖典礼”在深圳成功举办。西南技术物理研究所研究员王浟为大家进行了“智能制造大潮中的激光技术解读与前景分析”的主题演讲。

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西南技术物理研究所研究员 王浟

王浟教授首先介绍了激光材料加工是产业中最重要和最基础的环节,包括激光制备、激光打标激光切割激光焊接、激光打孔、激光清洗等等。由于激光加工与传统加工方式相比有着许多优点,例如加工更精细、机械性损坏小、没有二次污染、易于实现自动化智能化、生产率高等,在未来,激光加工将会有着更好的发展前景。

激光加工可以分为金属材料和非金属材料两种加工,加工过程中需要将激光光束的能力传至工作区域,只有当材料在激光波长处于较高吸收率时才能有效。王浟教授表示:“不同的材料和加工过程需要不同的激光功率输出。例如脉宽为10-3-10-2秒的相对较低峰值功率适用于激光焊接,而脉宽为10-4-10-3秒的相对较高的峰值功率适用于激光打孔。”

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激光技术被誉为20世纪的四项重大发明之一,与原子能、半导体及计算机齐名。尽管近十年激光技术在物理学层面进步缓慢,但在工程层面的进步飞速,对人类社会的发展产生了重要影响。王浟教授认为:“在智能制造浪潮下,激光加工技术能够帮助制造业改造工艺,对制造业升级换代具有重要推进作用。作为一种先进加工技术形态,激光技术可以完美地融入到智能制造方案中,而智能化的生产形态也会因为激光加工技术的日趋成熟会表现得更具智慧。”

王浟教授还提到,过去十年是中国激光行业的黄金十年,中国激光产业的规模扩大了十倍,近年的增长率大约是18%-22%,远超国际激光产业的平均增长速度。如想要再实现激光行业的黄金十年,需要让激光行业融入更多其他领域的科技元素,形成如“激光+机器人+自动化控制+深度学习”四位一体甚至多位一体的融合性发展趋势。

对于民族激光产业面临的困境,王浟指出:“最大的问题是自主创新研发能力比较欠缺,高水平技术和工艺的积淀相对不足,在关键核心技术上受制于人,导致激光产业空洞化现象较为严重。”以汤森路透社的全球创新企业百强2016年的数据为例,美国和日本占有了全球70%以上的产业创新力量,而我国的产业创新力急需快速提高。

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演讲最后,王浟教授总结了国内激光产业发展的两大趋势。一是激光技术与其他学科结合,不断拓展激光化学、激光医疗等新兴应用领域,特别是重点发展精密和微细加工技术,在电子、半导体、通讯、光储存、医疗仪器、微机械制造、生物、环境等行业进一步推广和应用激光高精密加工技术。二是激光加工的自动化和智能化水平会大大提高,在与工业机器人技术结合的基础上,实现三维焊接、三维打标、三维切割等多维加工,增加激光技术的实用性,大力扩展其应用领域。

王浟教授表示:“借助于中国政府大力推动智能制造的东风,国内激光产业有望在今后几年继续保持高速发展。”

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