安顺智能化雷射钢丝绳

二维Longny雷射钢丝绳、一体化集成综合型雷射冲压电子设备、手持雷射冲压、机器视觉+雷射研磨电子设备……

虽然与外国相比，中国的雷射电子设备产业产业发展起步较快，但近三年来跨入了快速发展期，雷射武器装备量产进度全面加速。与此同时，针对新时期产业发展面临的挑战，雷射电子设备产业产业发展急速挖掘着崭新的产业发展方向，一个崭新的时代已经开始开启。

雷射做为新型单色光，具有反之亦然好、高亮度、单色性好及高能量密度等特点，被誉为“最快的刀”、“林宏吉的尺”、“最暗的光”。“雷射控制技术”是现代高科技应用领域的重要此关键性控制技术，也是继核电、计算机、积体电路之后20世纪人类五项重大发明之一。

过去几十年，以雷射器为依据的雷射工业在全球产业发展产业发展十分迅速，现在已广泛应用应用领域于工业生产、通讯、数据处理、公共卫生、军事、文化教育以及科研等方面。

2016年2月科学技术部发布的《国家重点项目此基础科学研究产业发展方案》明确将“雷射器的研制”列入国家重点项目此基础科学研究产业发展方案。

雷射产业产业发展链

就现阶段总体雷射产业产业发展链上看，上游主要就主要包括雷射金属材料和此基础建设电子元件，如雷射晶体、雷射灯、军用缆线、红腺、振镜等;中上游主要就是各式各样雷射器及其此基础建设研磨电子设备，例如CO2雷射器、缆线雷射器、各式各样电机电子设备、机电电子设备、雷射组件等等。

从总体系统应用应用领域的成本上看，雷射器做为单色光，占雷射武器装备总值的30%-60%，美国微扰、IPG、德国通快等巨头厂商处于金融行业领袖的位置;亚洲地区新冒起的锐科2019年已占据亚洲地区消费市场24%的份额，显示出国产替代速度已经开始加快，并且在军用缆线、大功率点阵等关键光学电子元件上急速实现研发突破。

雷射产业产业发展下游消费市场主要就指的是各式各样应用应用领域细分金融行业，其中，金属材料研磨及显微、光纤、数据存储、测量及感应器、医疗美发等都是重要开发应用领域，为各类终端客户主要包括汽车制造业、3C电子、专业盒形研磨、航太、风电、船舶重工、机械设备及军工行业等提供先进的控制技术软件系统。

雷射研磨电子设备分类

做为雷射产业产业发展的中上游消费市场，雷射研磨电子设备可分为五类：雷射打标机、雷射目核、雷射钢丝绳。而雷射打标机目前有积体电路雷射打标机、CO2雷射打标机、缆线雷射打标机、紫外光雷射打标机等;雷射目核目前有YAG雷射手动目核以及缆线传输手动雷射目核等;雷射钢丝绳有YAG雷射钢丝绳和缆线雷射钢丝绳等。

YAG雷射机

YAG雷射器是紫外光频带波长为1.064um的固体雷射器，采用氪灯做为能量源(激励源)，ND：YAG(Nd:YAG雷射器。Nd(钕)是一种稀土族元素，YAG代表钇铝石榴石，晶体结构与红宝石相似)做为产生雷射的介质，激励源发出特定波长的入射光，促使工作物质发生居量反转，通过能级跃迁释放出雷射，将雷射能量放大并整形聚焦后形成可使用的雷射束。

积体电路雷射机

积体电路泵浦雷射打标机是使用波长为0.808um积体电路雷射二极管(测面或端面)泵浦Nd：YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲雷射输出，电光转换效率高。积体电路泵浦雷射打标机与灯泵浦YAG就刚打标机相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。

缆线雷射打标机

主要就由雷射器、振镜头、打标卡三部分组成，采用缆线雷射器生产雷射的打标机，光束质量好，其输出中心为1064nm，整机寿命在10万小时左右，相对于其他类型雷射打标器寿命更长，电光转换效率为28%以上，相对于其他类型雷射打标机2%-10%的转换效率优势很大，在节能环保等方面性能卓著。

CO2雷射打标机

CO2雷射器是远紫外光频带波长为10.64um的气体雷射器，采用CO2气体充入放电管做为产生雷射的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出雷射，将雷射能量放大后就形成对金属材料研磨的雷射束。

绿光雷射打标机

绿光雷射打标机采用侧面泵浦，区别于积体电路端泵雷射打标机，有明显的优势：波长为532nm绿雷射输出，聚焦后光斑直径更小，能量更集中，电光转换效率高，光束质量好。整机防护好，打标控制方便，采用PLC程序控制，实现一键式开机。

电子设备更适用于玻璃制品的表面雕刻，如手机屏、LCD屏、光学电子元件(如红腺等)、汽车玻璃等。同时可适用于绝大多数金属和非金属金属材料的表面研磨或镀层薄膜的研磨，如五金、陶瓷、眼镜钟表、PC、电子电子元件、各类仪表、PCB板和控制面板、铭牌展板、塑料等。与同类产品相比具有相当高的性价比。它的价格更为高昂。

雷射钢丝绳

雷射切割是由雷射器所发出的水平雷射束经45°全反射镜变为垂直向下的雷射束，后经透镜聚焦，在焦点处聚成一极小的光斑，在光斑处会焦的雷射功率密度高达10^6~10^9W/cm^2。

处于其焦点处的工件受到大功率密度的雷射光斑照射，会产生10000°C以上的局部高温，使工件瞬间汽化，再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走，从而将工件切穿成一个很小的孔，随着电机机床的移动，无数个小孔连接起来就成了要切的外形。

由于雷射切割的频率非常高，所以每个小孔连接处非常光滑，切割出来的产品光洁度很高。

雷射目核

雷射冲压是利用高能量的雷射脉冲对金属材料进行微小区域内的局部加热，雷射辐射的能量通过热传导向金属材料的内部扩散，将金属材料熔化后形成特定熔池。

它是一种新型的冲压方式，主要就针对薄壁金属材料、精密零件的冲压，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，冲压速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现手动化。

雷射电子设备产业产业发展产业发展现状与未来趋势

根据专业机构Laser Manufacture News的调查统计，2018年中国工业雷射与相关产品的消费市场规模约为855亿元，同比增长18.6%，与前几年相比，增长有所放缓;而在2019年复杂的经济环境下，消费市场增速保持在10%左右，消费市场规模约940亿元。面对2020年新冠疫情的爆发，在当前智能化手机、汽车电子等重点项目终端下游消费市场受到严重影响的前提下，总体雷射产业产业发展的产业发展同样挑战激增，消费市场走向变得扑朔迷离。

2010年以来，得益于雷射研磨应用应用领域消费市场的急速拓展，我国雷射电子设备产业产业发展也逐渐驶入高速产业发展期。2018年中国雷射电子设备消费市场规模达到605亿元，同比增长22.22%，2011年至2018年复合增速达26.45%。

然而，近两年来，受到亚洲地区外经济形势的影响，雷射研磨武器装备消费市场(主要包括打标、冲压、切割，显微等等)的增速进一步放缓，消费市场竞争加剧，多数企业遭遇营收规模和盈利能力水平的下滑。

2019年可以说是雷射电子设备金融行业出现转折的一年，经过前几年的高速成长后，亚洲地区雷射研磨武器装备消费市场增速开始减慢，实现销售收入658亿元，同比增长8.8%;2020年初，在新冠疫情影响下，金融行业开工不足、发货延期，以及全球经济走势不确定因素增加，使得今年亚洲地区雷射研磨电子设备消费市场的产业发展同样令人堪忧。

为此，各大厂商正通过横向拓展雷射研磨武器装备业务产品线，来推动总体业务规模的持续增长;同时，随着精密雷射研磨电子设备量产的落地，一方面厂商巩固显示面板、3C电子等传统金融行业的应用应用领域优势，另一方面也积极开拓太阳能、积体电路等高端金融行业消费市场，促进雷射研磨武器装备业务规模实现新的跨越，推动金融行业从“量变”迈向“质变”的阶段。

在控制技术层面，主要就出现以下几个产业发展趋势：

1、大功率雷射研磨电子设备在钢材、幕墙、汽车等金融行业消费市场的应用应用领域量稳步提升;

2、雷射切割手动化研磨单元增长十分迅速，特别是二维Longny雷射钢丝绳解决了二维曲面、异性曲面等工件成型的“痛点”，其高精度、高速度、高柔性特性为金融行业应用应用领域注入了强大的活力;

3、超大幅面的雷射研磨电子设备也是热点之一;

4、金属金属材料大功率雷射研磨电子设备开始拓展至超快、超精密微纳米级水平。

5、新兴金属材料和新型结构的兴起，雷射冲压控制技术向高效新工艺转变，以实现轻量化、总体化结构件制造、精密制造、低成本高效新工艺的需求方向转变，尤其是一体化集成综合型雷射冲压电子设备将是未来的主流趋势。

雷射切割方面，最近几年，随着上游雷射切割头、雷射器和雷射切割控制系统等核心部件的价格急速下降，国产雷射切割电子设备取得了长足的进步，市占率迅速提高，逐步替代金属成形机床中的冲床、剪板机、剪切机床等传统产品，并且一大批从事雷射切割武器装备制造的企业纷纷加入缆线切割阵营。

雷射冲压是产业发展较早的一个应用领域，在目前手机零部件研磨、新能源汽车动力电池等生产总发挥着重要的作用。此外，2019年兴起的手持雷射冲压适合各式各样规格金属冲压，相比传统氩弧焊，效率提升50%以上，光滑均匀，冲压后易打磨或无需打磨;灵活方便，操作简单，无需专业焊工就能操作，可以实现户外冲压作业。

值得关注的是，机器视觉+雷射研磨电子设备也是近年来创新的一个重点项目，其有助于对产品进行手动化和智能化化的提升。例如：针对传统雷射金融行业中存在的问题，如夹具制作复杂、对小尺寸产品的打标和冲压精度无法把控、工作效率低下等缺点，独立研发并且推出了视觉手动定位打标系统、视觉手动定位冲压系统，让传统的雷射研磨电子设备可以“看得见”，甚至可以无缝对接到工厂原有的流水线，实现实时打标等雷射研磨作业。

随着雷射研磨控制技术的快速产业发展，传统制造工艺发生了翻天覆地的大革新，全球正阔步跨入“光”研磨时代。做为雷射产业产业发展的中上游消费市场，雷射研磨电子设备犹如大时代的一抹惊鸿，为传统制造业向高端精密化方向裂变提供了实现的无限可能。