激光制造快速发展

　　近年来，激光技术突破与应用在全球迅速发展，工业方面作为材料加工工具广受欢迎，特别是依靠我国作为世界工厂的工业制造基础，激光加工在我国有着良好的增长潜力。事实上，我国的激光加工产业规模化应用，最早要追溯到1990年代中，当时由大族激光、华工激光、楚天激光等最早一批企业开始应用激光技术。至2020年，经历了二十多年的开拓，我国的激光产品市场规模接近一千亿元，占全球市场份额超过三分一，取得不平凡的成绩。

　　从最初的激光打标用于纽扣、皮革、塑料瓶，到金属切割、焊接，激光的材料加工已经运用到国内数十个涉及国计民生的重要产业，包括金属加工、电子制造、家电、光伏、汽车、电池、航空航天、轨道交通、船舶制造、塑料加工、工艺品等。尽管如此，作为一项加工工具，激光制造发展长期以来面临的一个重要瓶颈就是，目前为止大部分的市场应用仍然局限于少数几个领域，包括金属加工、电子制造、电池、产品包装、广告等，其他一些大产业很少见到激光应用的批量化。比如在汽车行业，以外资品牌汽车使用激光产线较多，能实现批量，而国内的汽车商很少使用激光，即便是有目前也只是几台激光器。如何开拓更多的细分市场并实现规模应用是当前激光行业最应该思考的问题。

　　高端应用对精度要求更高

　　自2014年光纤激光切割在国内掀起规模应用浪潮，传统的金属切削与数控冲切被部分取代，光纤激光的打标、焊接也迅速发展，如今光纤激光加工已经占据工业激光超过60%的份额。这一趋势也带动了光纤激光器、冷水设备、加工头、镜片、特种光纤等核心产品的需求。总体而言，激光制造分为宏加工和微加工，宏加工主要是高功率的应用，属于粗加工方式，包括一般金属加工、航空航天大部件制造、汽车车身加工、广告字制作等，要求的精度不高；而微加工的精度要求很高，针对的材料包括硅晶圆、玻璃、陶瓷、PCB板、以及薄片材料微钻孔/微焊接等。

　　受制于激光器和器件成本高昂，工艺开发不足等因素制约，激光微加工市场没有得到充分开发。自2016年国内的超快激光加工开始规模化应用，在以智能手机为代表的产品上，激光用于指纹模组、摄像头玻片、打盲孔、全面屏玻璃、内置天线焊接等加工。国产的超快激光器产业化迅速发展，至2019年已经有二十多家企业从事皮秒、飞秒激光器研发与生产，尽管在高端产品还是被欧美垄断，但是在低端的超快激光器我国已经站稳脚跟了。在应用方面，未来几年激光微加工将成为增长潜力最大的领域，高精度的加工会成为部分行业的标准要求，超快激光在PCB板加工、光伏电池PERC开槽、屏幕切割等将有更多应用需求。

　　特域首推超快激光冷水机

　　国内的皮秒与飞秒激光器已经往高功率方向发展，以往我国的产品与外国相比差距就在于稳定性、可靠性。因此，精密温控的冷却设备对超快激光器的稳定性是至关重要的。我国的激光冷水机设备技术快速发展，从最初的温控差±1°C，到后来优化的±0.5°C，甚至±0.2°C，温控精度越来越高，基本满足我国大部分激光制造类型的需求。然而随着激光器功率越高，温控差越大，精度越难以保证，因此，超高精度的温控冷水机是个产业难题，也是我国必须突破的一个瓶颈。

　　近日广州特域机电有限公司首次推出了用于皮秒、飞秒、纳秒等超快固体激光器冷却的冷水机----CWUP-20激光冷水机。这款产品由特域机电研发中心根据市场需求自主研发，由之前的UP系列，升级为CWUP系列，温控精度从±0.5℃，逐步完善到现在的±0.1℃，这是一个了不起的技术突破，就如百米赛跑一样，10秒以内要把时间提升0.1秒都是极其困难的事情。这款产品机身小巧，设计紧凑，可满足多个应用环境使用，水温精度不受环境因素影响，温控精度稳定性由自身所维持。

　　由于超快激光多用于高精密的加工，所以在冷却设备上温控精度越高越好。事实上，温控精度为±0.1℃的激光冷水机技术，目前在国内还是比较缺乏的，以往基本上是欧洲、美国和日本等国家能达到这个水平。特域机电在CWUP-20冷水机研发成功，可以很好地打破国外的垄断，填补国内市场的空缺，为国内皮秒、纳秒激光设备的加工提供更多制冷保障。