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盘点2014年激光技术“十大”前沿应用高德
 


盘点2014年激光技术“十大”前沿应用高德

 
    OFweek激光网讯:2014年已走到末端,站在今年的尾巴上,回顾一年以来激光行业的发展与突破,笔者如数家珍,本文OFweek激光网编辑部将过去一年行业内的新闻事件进行回顾梳理,总结汇总了以下"十大"关键词(排名不分先后):
 
  1、研讨会
    由OFweek中国高科技行业门户主办,OFweek激光网承办的"OFweek2014先进激光技术及工业应用研讨会"于2014年9月2日在深圳会展中心四季酒店成功举办。
 
    本届OFweek先进激光技术及工业应用研讨会围绕着“全球激光行业走势及前沿技术分享”和“激光行业创新发展及技术应用”两大主题展开。
 
    会议期间,中国科学院姚建铨院士、北京工业大学王璞教授、大族激光副总裁陈燚、天津大学史伟教授、凯普林光副总电杨朝栋、IPG应用部经理李延民就当下激光技术发展及应用做了主题演讲。研讨会结束以后,由中国科学院姚建铨院士主持的圆桌讨论围绕着"光纤激光器国内外最新进展及未来方向"及"先进激光技术如何实现产学研的转化?"两大议题让专家学者们与现场百余位业界精英进行对话交流。
 
    中国科学院姚建铨院士指出,中国正处于产业转型升级阶段,对于先进工业激光器的需求将会越来越大,必将成为工业激光应用的主战场。把握技术发展脉搏,共促产业健康发展。
 
  2、机器人
  机器人时代已近在眼前,尤其是智能机器人,在新一轮发展中将成为极具前景的新兴产业,其投资机会将长期存在。过去一年,激光机器人发展正逐渐落地,在汽车产业中,激光焊接机器人已成为最先进的制造技术,获得了广泛应用。
  目前在汽车产业中,激光焊接机器人已成为最先进的制造技术,获得了广泛应用。在中国,不少汽车公司也引进了激光机器人进行加工。
  在汽车制造工艺里,焊接是汽车装配流水线上一道不可缺少的工序。通常来讲,车身焊接主要有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊等方式。在零件焊接上,应用到的焊接技术还有闪光焊、电子束焊、电栓焊、脉冲焊、摩擦焊等。近年来,世界上最新出现了激光焊接技术,并且发展得很快。
  3、蓝宝石
  2014年,蓝宝石着实"火"了,高德平台内部消息在苹果新机发布之前长时间流传其将会使用蓝宝石玻璃面板。期间,相关激光切割企业利好消息频传。然而iphone6发布,蓝宝石踪影全无之时,相关企业股价跌落、GTAT破产。未来蓝宝石激光切割将走向怎样的未来?
  目前在汽车产业中,激光焊接机器人已成为最先进的制造技术,获得了广泛应用。德国大众汽车、美国通用汽车、日本丰田汽车等汽车装配生产线上,已大量采用激光焊接机器人代替传统的电阻点焊设备,不仅提高了产品质量和档次,而且减轻了汽车车身重量,节约了大量材料,使企业获得很高的经济效益。在中国,不少汽车公司也引进了激光机器人进行加工。
  在汽车制造工艺里,焊接是汽车装配流水线上一道不可缺少的工序。通常来讲,车身焊接主要有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊等方式。在零件焊接上,应用到的焊接技术还有闪光焊、电子束焊、电栓焊、脉冲焊、摩擦焊等。近年来,世界上最新出现了激光焊接技术,并且发展得很快。
  4、3D打印
  9月25日,高德注册链结由中国电子信息产业发展研究院、中国医疗器械行业协会、渭南市人民政府联合主办的"3D打印与生物医疗器械产业化推进会"披露,《国家增材制造产业发展推进计划 (2014~2016年)》(征求意见稿)目前已制订完成,到2016年,增材制造技术将初步成为新药研发、临床诊断与治疗的重要工具。
  增材制造技术(3D打印技术)是通过对高分子、陶瓷、金属、复合材料甚至细胞组织进行三维立体加工,使组织及器官修复更加符合患者的个体形态和功能要求,甚至实现永久康复。全国人大常委会副委员长陈竺在会上说,增材制造技术诞生26年来,其设备和服务都保持年均27%的增长速度,成为"十大增长最快工业之一"。2013年,我国增材制造装备与服务的销售收入约12亿元。
  国家食品药品监督管理总局副局长焦红介绍,目前,基于金属粉末和医用高分子材料的3D打印技术工艺已进入临床应用,美国和欧盟3D打印的钛合金髋臼杯、椎间融合器等产品已上市。我国部分成果已达世界领先水平,例如清华大学利用研发的细胞增材制造技术,在世界上首次构建出体外三维肿瘤模型。今年8月,北京大学第三医院应用增材制造技术制造出国内首例人工定制枢椎,成功用于病人恶性肿瘤治疗。
  5、激光武器
  当下,美、中、俄、英等国都致力于激光武器方面研究,今年9月,美国舰艇实施舰载激光反导试验的消息,在媒体上引发了不小的反响。在火炮、导弹等动能、化学能武器主宰水面舰艇一个多世纪后,激光这种新型的定向能武器开始崭露头角。
  目前,美海军正通过"激光武器系统"、"海上激光演示系统"和"自由电子激光"这3个项目,分别以光纤激光器、板条固体激光器和自由电子激光器为基础发展舰载激光武器。
  "激光武器系统"(LaWS)是从2008年开始研制的一套海军激光武器系统。系统采用模块化光纤激光器作为光源,总功率达32千瓦,主镜口径0.51米,系统集成在MK15"密集阵"舰载近程防空系统上。早在2009年6月,美海军就利用LaWS成功摧毁了5架无人机。2010年试验表明对无人机拦截距离达到3.2千米,验证了光纤激光器用於海上实战的可行性,同时表明,美军已经具备利用成熟激光器,快速集成实用武器的能力。
  6、石墨烯
  总体看来,石墨烯技术开始进入快速成长期,并迅速向技术成熟期跨越。全球石墨烯技术研发布局竞争日趋激烈,各国的技术优势正在逐步形成。中科院近期发布的一份报告指出,石墨烯的研究和产业化发展持续升温,从石墨烯专利领域分布来看,其应用技术研究布局热点包括:石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等。
  2014年下旬,中科院发布的一份报告指出,石墨烯的研究和产业化发展持续升温,从石墨烯专利领域分布来看,其应用技术研究布局热点包括:石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等。主要集中在如下四个领域:
  (一)传感器领域。石墨烯因其独特的二维结构在传感器中有广泛的应用,具有体积小、表面积大、灵敏度高、响应时间快、电子传递快、易于固定蛋白质并保持其活性等特点,能提升传感器的各项性能。
  (二)储能和新型显示领域。石墨烯具有极好的电导性和透光性,作为透明导电电极材料,在触摸屏、液晶显示、储能电池等方面有很好的应用。
  (三)半导体材料领域。石墨烯被认为是替代硅的理想材料,大量有实力的企业均开展了石墨烯半导体器件的研发。
  (四)生物医学领域。石墨烯及其衍生物在纳米药物运输系统、生物检测、生物成像、肿瘤治疗等方面的应用广阔。
  7、重组
  6月首届国际激光产业高峰论坛在武汉举行,期间总额达50亿元的激光产业基金正式宣布设立,这是全国目前规模最大的激光产业基金。
  8、量子点
  2014年10月3日,奥巴马宣布将启动"光量子集成制造技术创新中心"竞标,国防部将提供1亿美元资金支持,同时私人部门投资1亿美元,该创新中心将关注在美国发展"端到端的(end-to-end)光量子集成技术产业链",包括代工,集成设计工具,自动封装,组装和测试,以及人员培训。
  早在上世纪80年代初,理论预言:量子点激光器的性能与量子阶激光器或量于线激光器相比,具有更低的阂值电流密度,更高的特征温度和更高的增益等优越特性。
  对于量子点激光器理论研究,中国已处于世界最领先地位。同时美国官员还表示,中国超强功率的固态激光器技术也是世界一流,激光束可在3千公里距离获得每平方厘米35K焦耳能量密度,这比攻击导弹破坏力高出近1个数量级,有效杀伤力超过3万公里。
  9、激光电视
  如果说去年激光电视只是预热,那今年却是实在的落地之年,光峰、海信、LG等一众厂商纷纷落场角逐激光电视市场。而在产业政策上,国家"十二五"科学和技术发展规划将激光显示列为战略新兴产业,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》也将激光显示技术列为重点内容。
  业界普遍认为:目前正流行的LED电视处于第三代电视技术。
  LED电视在色彩还原度、对比度和超轻薄等方面,的确较LCD有了不小的进步,但是在色域及功耗上仍然不尽人意。而如今,将LED推向更窘迫境地的则是在超大尺寸的工艺流程方面,难有很大作为;同时,84寸以上的LED屏幕,又要求客厅视距达到6米以上,这令很多家用消费者望而却步。
  凡此种种,成了激光电视"趁虚而入"的良机--由于采用了全新的发光及成像路径设计,加之匹配独特的玄乌冷屏,新一代的激光电视已经可以呈现人眼天然观察模式下的拟生态观感,即使近距离观看也不伤眼。这便为超大屏幕进普通客厅扫清了障碍。
  无论从视距、护眼、节能、色彩表现力方面,激光电视的优势都相当明显。但刚刚兴起的新势力,要想在2014年的电视市场争夺战中分得一杯羹,却并非易事。当下,在产业内部,许多企业对激光电视技术和产业远景,还没有清晰的深度理解和资源储备;处在液晶电视产业不同链条的企业,对其眼前收入和未来利益,还在踯躅权衡--中国在很多领域技术领先而产业滞后的尴尬,与中国企业不注重研发,习惯于"拿来主义"有很大的关系。
  10、精密加工
  作为新兴的加工方式,激光精密加工正逐步渗透到传统制造中,并开始取代和突破传统的制造方法,其未来发展空间巨大。激光精密加工的发展趋势之一是加工系统小型化;加工系统集成化是激光精密加工发展的又一重要趋势。
  优质、高效、稳定、可靠、廉价的激光器是精密加工推广应用的前提,激光精密加工的发展趋势之一就是加工系统小型化。近年来,二极管泵浦激光器发展十分迅速,它具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小等一系列优点,很有可能成为下一代激光精密加工的主要激光器。加工系统集成化是激光精密加工发展的又一重要趋势。将各种材料的激光精密加工工艺系统化、完善化;开发用户界面友好、适合激光精密加工的专用控制软件,并且辅之以相应的工艺数据库;将控制、工艺和激光器相结合,实现光、机、电、材料加工一体化,是激光精密加工发展的必然趋势。
  国内在激光加工的工艺与设备方面虽然与国外存在较大的差距,但是如果我们在原有基础上不断提高激光器的光束质量和加工精度,结合材料的加工工艺研究,尽可能地占领激光精密加工市场,并逐步向激光微细加工领域中渗透,就可以推动激光加工技术的迅速发展,并最终会使激光精密加工形成较大的规模产业。
  编者语:
  当下,中国正处于产业转型升级阶段,正逐渐成为全球最大的激光加工应用市场,对于先进工业激光的需求将越来越大。随着行业应用需求的不断深化及物联网、大数据、新能源等时代热点的影响,激光行业的发展并非年复一年、一成不变。以上由OFweek激光网总结的2014年度十大关键词也映射出当下激光行业发展的历程及趋势。

2023-06-16   来源 : baidu.com 查看原图 键盘← →翻页、Ctrl+← →翻相册、Shift+← →滑动