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上海光机所赵全忠:超快激光微纳制造助力智能产业发展

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”在深圳成功举办。本次研讨会聚焦激光领域最新技术及应用,并邀请了行业内知名专家与企业代表出席会议,带来了精彩的主题演讲。超过300名观众参加会议,共同探讨激光产业未来发展方向和趋势。现场气氛活跃,观众与演讲嘉宾互动频繁,针对行业热点问题深入交流和学习!

中科院上海光机所研究员 赵全忠

在会场上,来自中科院上海光学精密机械研究所赵全忠研究员发表了题为《超快激光微纳制造助力智能产业发展》的演讲。他首先展示了近年来激光器及超快激光器的市场规模增速数据:2018年,全球激光器的销售额增长至137.6亿美元,相比2017年销售额130.7亿美元增长约5%。赵全忠认为:“尽管激光材料加工领域在经过2017年的爆发式增长后增速开始放缓,但相对于其他制造业依然有着非常高的复合增长率。其中超快激光器有着更好的表现,预计2019年全球超快激光器市场总额将超过15亿美元,超快激光市场增长速度是整个激光市场增长速度的两倍。”

大家都知道,超快激光具有极短的脉冲宽度、极高的峰值功率,在材料加工时能够解决许多常规方法难以达到的高、精、尖、难等加工问题,有效提升加工质量和加工精度,对工业加工产生深远影响。赵全忠表示:“超快激光器未来将朝着几个极端方向发展,超高平均功率,超大脉冲能量,超高重复频率,超短或超长激光波长。”

赵全忠认为,随着智能化时代的来临,人们对材料的需求不断拓展,柔性材料、透明硬脆材料、复合材料等不断应用在人们的日常生活中。而在这一过程中,传统的加工模式已经不能满足当前科技的发展需求。在此条件下,如何为设备进行精准加工,成为当前科技产业亟待解决的问题!

激光作为新型的加工方式之一,逐渐被应用在各种新材料的加工上。但不可否认的是,普通连续激光及长脉冲激光加工,由于热效应,在加工精度到微米量级时,很难达到要求。在此环境下,超快激光成为人们的首选。而其最为核心的原因是,超快激光能通过与材料的非线性吸收反应,实现精密微细、低损低热、三维选择的加工效果。基于这一特性,超快激光成为智能化时代设备加工的重要手段!在超快激光的协助下,能有效的对各类材料进行精准加工,为中国迈入智能化提供了坚实的后盾与支撑。

随着中国市场和科技的发展,超快激光在生物医疗、航空航天、精密机械、能源环境、通信存储、消费电子等领域有着更为宽广的应用范围,而这一市场也将不断扩大。

最后,赵全忠从光源、材料、光束、方法四个方向对超快激光产业的未来做出了展望。他表示:“光源层面,未来我们需要超快激光器企业为行业提供更多新型的、性能稳定的光源。而材料上可以看见,目前大家采用的新材料层出不穷,传统材料比例大大减少,这将为超快激光的加工提出更多新的要求。针对特殊光束进行光束整形也是一个重要方向,不论是时间上还是空间上,针对不同加工应用采用不同的光束会得到不同的效果。此外,超快激光不是万能的,它需要和机械加工、连续激光加工等方式进行复合,例如先用万瓦的光纤激光进行切割,随后再用超快激光来进行微孔加工,这样的智能化复合是未来的趋势。”

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