目前,我国经攻关已开发出拥有自主知识产权的系列工业激光产品,如激光焊接机、打标机、切割机、雕刻机等,使用的激光类型为二氧化炳或YAG固体激光器,基本满足市场需要。武汉中国光谷约有30家企业工业激光产品的生产,其产品品种齐全,技术在全国领先,是中国工业激光产品最重要的生产基地。
(一)激光打标机
激光打标是目前工业产品标记的最先进技术。激光打标时与工件不接触,对工件表面不产生任何机械形变,高速打标可在生产线上实现在线实时打标。具有打标精度高,加工速度快等独特优点,可在平面、弧面及飞行物上打印各种文字、符号、图案、序列号、条形码及二维码,特别适用于硬、脆、软产品。已广泛应用于电子工业、汽车工业、医疗产品、五金工具、家用电器、日常用品、标签技术、航空工业、证件卡片、珠宝加工、仪器仪表以及广告标牌等。典型应用包括各类金属和非金属材料及产品表面的打标,如不锈钢、铝合金、有机玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡胶皮革、纸品、电容、电感、印制电路板、集成电路、电器接插卡、各类仪表和控制面板、钮扣、化妆品包装、食品包装、文具、工艺品、香烟、雷管、轴承、齿轮、活塞环等。
在激光打标机中,目前主要使用二氧化碳激光器、灯泵Nd:YAG激光器和二极管泵浦固体激光器。我国自己可以生产上述激光器,但国产的二氧化碳激光器和激光二极管达不到工业化的要求,基本依赖进口。打标机中的有些关键元器件,如Q开关和扫描电机也以进口为主,但国产的激光打标机基本能满足工业化使用要求,可以替代进口。如湖北光通光电系统有限公司生产的YAG激光打标机就被应用于中港合资福建长兴电子有限公司,替代了该公司从德国进口的激光打标机,使用效果优于进口的激光打标机。估计国内激光打标机市场容量每年约2000台,币值约3~5亿元。
(二)激光焊接机
激光具有良好的单色性、方向性、相干性和聚集性能,非常适合焊接加工,由激光电源控制和泵浦脉冲氙灯,使谐振腔产生一定功率和能量的脉冲激光束,经过扩束聚焦等光学系统照射被焊工件,使其熔融而达到焊接目的。激光焊接工艺能够向工件传输高于10KW/MM2的能量密度,因此能够形成深宽比较大的、小孔状的熔深。激光焊接通过辐射吸收产生液态熔池,并使之长到理想尺寸,然后沿固体界面移动熔池,消除被焊机构件间的初始缝隙,形成高质量焊缝。目前,激光焊接机主要使用大功率二氧化碳激光器和脉冲Nd:YAG激光器,利用光纤耦合或光学镜片聚焦,使用方便,激光头可以远离焊接区,激光器性能稳定可靠,寿命长,已广泛应用于激光加工车间和自动化生产线,行业包括电子、航空航天、化工、五金等,被焊接的材料和产品有不锈钢、铝合金、压力容器、钽电容、电子枪、锂离子电池、压力传感器、光纤耦合器件、航空航天用的各类金属密封盒或容器等。估计国内市场容量约每年800台,币值约2~3亿元。
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