皮肤白癜风名家治疗 https://m-mip.39.net/nk/mipso_4632309.html9月9日,由荣格工业传媒主办的“激光加工及智能制造技术论坛”在上海成功举办。此次会议共吸引了多位来自汽车、航空、船舶、自动化等多个行业的用户企业参会。同期还举办了“激光加工行业-荣格技术创新奖”的颁奖典礼。
据权威分析机构MRFR发布报告称,预计年全球激光加工市场规模将达到61.1亿美元,-年的年复合增长率为7.3%。同时报告还指出,预测期内亚太地区的增长速度最快,尤其是定制打标和雕刻的需求不断增长,将持续推动亚太市场激光加工设备的增长。
回到国内市场,伴随着“十四五”规划实施,未来5年高端制造装备产业将得到快速发展。荣格工业传媒会议部总监邵敏女士在致辞中说,激光加工凭借高效率、低维护运营成本等优势,逐渐受到制造企业的青睐,以替代传统加工方式,给行业也带来了革命性的转变,加快升级换代的速度。对于激光企业而言,抓住历史机遇,就是把握市场先机。在*策扶持和市场利好的双重驱动下,相信激光加工行业将迸发出新的活力。
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荣格工业传媒会议部总监邵敏女士
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上海市激光技术研究所总工程师张伟教授在题为《智能制造趋势下,先进激光加工应用及展望》演讲中首先谈到,根据国外市场调研机构预测,年全球激光器市场总值有望达到近亿美元,同比年增长率为15.5%,表现强劲。从应用领域看,目前仍以材料加工与光刻、光通信与光储存、科研与*用、医疗与美容、仪器仪表与传感器,娱乐显示与打印。具体而言,材料加工与光刻、通信与光存储仍是激光器市场应用最重要的两大市场。
张教授以智能化激光焊接系统为切入口,向现场嘉宾详细介绍激光加工智能化装备的发展趋势。智能化装备的特点有深度学习、过程认知和工艺控制。其中,深度学习和过程认知是前提,工艺控制是关键。智能化焊接设备可以基于材料对象,自动捕获最优的加工工艺参数,整个过程闭环处理,并可以实时监控。这样一种加工过程,也是智能化加工的典型代表。
最后,张教授还谈及了超快激光器、激光清洗、激光表面处理等领域的前沿应用。在他看来,“十四五”规划的实行对我国智能化装备提出了相应的要求,未来激光加工行业将围绕创新协调、共享开放以及绿色低碳的道路发展。
通快作为一家德国家族企业,成立于年,在过两年就要走过周年的发展历程。目前,通快公司凭借机床装备以及激光的丰富技术,为汽车、新能源、光伏、半导体、医疗等行业提供整套的解决方案。
在《通快绿光激光器和一站式解决方案》演讲报告中,通快(中国)有限公司行业经理孙景鑫首先向现场嘉宾介绍了不同类型激光器的功能和应用场景。通快生产的激光器类型几乎涵盖了市场上所有类型的激光器,包括二氧化碳激光器、碟片激光器、光纤激光器、超快激光器等。尽管二氧化碳激光器现在已经被固体激光器大部分取代,但二氧化碳激光器仍是通快的重要激光器产品。荷兰ASML极紫外光刻机机,就采用了通快二氧化碳激光器作为光源,同时通快也是ASML独家的光源供应商。
作为全球唯一一家大功率碟片激光器的供应商。通快碟片激光器的最大优势是,相对于光纤激光器而言,其长时间功率输出稳定性可以保持在±1%。稳定的输出功率保证了熔宽、熔深的一致性,从而获得稳定的焊接质量。究其原因,其实在通快碟片激光器内部有一个激光功率计,其光电传感技术确保测量的高精度。如果功率偏差超过了设定值,激光功率计就会把信号传给泵浦单元,泵浦单元相应就会提高或者降低电流和电压,以此来稳定整个激光光路的功率稳定。
谈及通快绿光激光器,孙景鑫介绍到,通快绿光激光器的工作原理并不复杂,它是基于碟片激光器的光学平台而做的衍生开发产品。实际上,首先产生一束纳米波长近红外光,在进入传输光路之前还要经过非线性晶体,纳米波长就倍频为纳米波长,这就是绿光激光器的来源。
对于激光器而言,最重要的指标是BPP值,而BPP值也决定了光束质量。通快目前绿光激光器的最大功率是瓦,对应的BPP值是8mm.mrad,全球也只有通快一家可以提供大功率连续绿光激光器。对于像铜这样的高反材料,使用通快绿光激光器可以在加工过程中提升工件对激光的吸收率。
随后,孙景鑫还向现场嘉宾介绍了通快的环芯可调技术即环形光斑,实际上体现的是通快基于单光学平台的分光技术。环芯可调技术基于碟片激光器的光学平台,激光在进入传输光纤前经过楔型开关,将一束激光分成了两束激光,分别进入传输光纤的内芯和外环。利用这种分光技术,内芯和外环的能量配比是任意可调的。环芯可调技术可有效降低焊接过程中的飞溅现象。
在激光加工领域,影响最终加工精度的因素越来越多。材料、光源、工艺、熔池、辅助气体等等都需要纳入考量的范围。要想实现工艺优化必须要经过实验,然而,实验设计的时间、人力和经济成本通常都很高,这使得多物理场仿真技术的优势凸显出来。
COMSOL中国应用工程师袁庆斌在其题为《多物理场仿真在激光加工技术中的应用》的演讲中以汽车制造业新兴的激光飞行焊技术为例,介绍了COMSOL可为用户提供的全套仿真技术。“首先是光源,简单讲激光头就是两个透镜,一个准直透镜,一个聚焦透镜,由于功率很高,如果透镜有一点点的损耗或者存在一些些杂质,就会导致受力变形,而受力变形则会导致光斑的温度漂移,影响加工精度。通过仿真分析,我们就可以预先控制这些现象,或者说优化加工过程。”
另外激光的飞行焊需要控制振镜及光学透镜的位置进行激光焊接,因此对光路的要求非常高。在实际操作前使用多物理场仿真技术对光路进行分析,能够极大节约非生产性时间。
此外,焊接过程需要涉及的辅助气体、熔池的实时流速、温度的变化,材料的相变都可以通过仿真模拟出来,在加工过程中,也能在后台实时显示。
最后袁庆斌在现场分享了COMSOL与众多合作伙伴的合作案例。
当前,增材制造是行业的热门话题,也是之后最有希望成为激光行业风口市场的技术领域之一。上海市纳米科技与产业发展促进中心研究员周伟民博士在《激光增材制造技术新进展及新动态》演讲中,集中介绍了当前的几种主流增材制造工艺方式。其中,光固化成型法(SLA)利用紫外激光(nm或nm)为光源,用振镜系统控制激光光斑扫描,扫过之处的液体树脂就实现选择性固化。目前业界超大SLA光固化3D打印机可实现最大2.4米一体成型。
而选择性激光烧结成型法(SLS),是以CO2激光器为光源,利用计算机控制红外激光束对非金属粉末、金属粉末或复合物的粉末薄层进行扫描烧结,层层堆积,最后形成成形件。这种方式的特点有打印材料种类广泛,打印无需支撑,可打印任意形状零件,甚至是复杂内部结构的零件。
选择性激光熔融技术(SLM)是在激光的作用下将金属粉末选择性地熔化,加工出当前层的轮廓,然后工作平台下降一个图层厚度的距离,在当前层铺上金属粉末,如此层层加工,逐步堆叠成三维金属零件。但这种加工方式的缺点也很明显,就是加工速度较慢,零件尺寸受限。
谈及增材制造发展趋势,周伟民表示,人工智能、仿生制造、拓扑优化等都是未来的重点研究领域。复杂机构一体化设计通过增材制造,可以实现重量减轻、耐用性提升的双重目标。近年来,我国在增材制造领域也取得了不小的成果。华中科技大学的智能微铸锻,提出磁-电-光-力多能场多尺度混态成形模拟方法,建立形性并行设计-制造-测控集成智能系统,创立了中国领先世界的铸锻铣一体化超短流程绿色智能制造新模式与装备。
今年上海嘉强成立12周年。从起步阶段的一个中美贸易服务公司转型成为具有独立自主研发能力的技术导向型企业,目前已成为工业激光制造领域的细分市场领跑者。公司凭借领先的产品和技术优势,已和行业内的95%以上的知名激光设备制造企业建立了长期友好的合作关系,并且随着激光设备制造商的市场拓展走向世界各国。
在《基于xStudio平台的激光解决方案》报告中,上海嘉强自动化技术有限公司产品经理陆高华从XStudio平台介绍开始向现场嘉宾讲解软件平台的强大功能。经介绍,xStudio开放型引擎智能平台的核心是行业工艺积累和平台开放性可成长性,于年完成基础版本。平台包含PLC编程IDE开发、硬件配置工具的开发、EtherCAT主站开发、CNC内核开发、NC内核开发、机器人内核开发、设备三维数字仿真开发。
在技术层面,这款智能平台可实现如下功能:PLC及运动控制等自动化方向。单轴控制电机与CNC多轴插补控制;人工智能方向。加入人工智能算法,形成第三方可以直接调用的算法功能包;数字孪生方向。3D数字仿真CPS。目前,平台侧重于在激光加工、教育等行业,未来可扩展至通用自动化、数控、机器人、人工智能、数字工厂等行业。
演讲人围绕基于XStudio开发的数控切割系统平台、数控焊接系统平台、激光传导系统平台、产品线、平面数控系统和机器人数控系统,进行了分别介绍。以“LaserAhead智能激光数控系统”为例,陆经理指出,现在激光加工行业的发展趋势是,企业需要根据用户需求快速开发不同的软件功能和界面,搭配不同的硬件。一款产品打天下已经不适用于当前的客户需求,而是需要根据用户需求和行业机会不断进行定制化开发。
深圳市大族光子激光技术有限公司(简称“大族光子”),是大族激光旗下全资子公司,专业从事光纤激光器及其器件的设计研发、生产制造。大族光子光纤激光器涵盖中、高功率段,广泛应用于切割、切管、焊接、表面处理、3D打印、清洗等工业加工领域。大族光子提供“3+1”行业服务:从大族光子光纤激光器、激光头和数控系统“三大件”深度适配,到加工工艺数据库的全套解决方案。
在《万瓦光纤激光器关键技术及其应用》报告中,深圳市大族光子激光技术有限公司研发总监查从文博士谈到,光纤激光器的市场应用领域规模遥遥领先其他类型激光器。年在全球工业激光器产品结构中,光纤激光器以52.68%的占比排名第一。
对于6kW-20kW多模块万瓦级光纤激光器,系统复杂度进一步提高,多模合束方案对系统关键零部件的可靠性要求更为苛刻。查博士指出,光束质量只有控制在合适的范围内,才能匹配最合适的工艺窗口。大族激光通过优化子束的光束质量,独特设计的合束模组,实现对光束质量的精确控制。
他接着谈到,万瓦激光器是高端激光器的代名词,功率稳定是保证穿孔、切割、焊接等加工品质一致性的保证。大族光子采用特殊定制增益光纤,配合高质量泵浦源,实现功率的高度稳定。
据查从文介绍,配备大族光子的光纤激光器的激光切管机,可稳定高效地切割各种管材、槽钢等,广泛应用于医疗器械、不锈钢家具等领域。匹配激光焊接机,还可稳定高效地焊接各种板材。配备大族HL激光器的三维五轴激光切割机,可快速切割各种复杂形状的钣金件,如汽车热成型件、汽车覆盖件等,生产效率高、切割质量好。另外,大族光子的万瓦光纤激光器设备在激光熔覆、激光淬火,激光除锈、激光3D打印等领域方面,都有不同程度的应用。
中???????????????????????????国船舶第十一研究所(上海船舶工艺研究所),是我国船舶行业以造船工艺现代化为目标的*用舰船、民用船舶和海洋工程等建造工艺研究的综合性应用研究所。该所高级工程师任闻杰博士在《船用高强钢激光焊接技术》演讲报告中,以传统焊接的现实不足为开篇向现场嘉宾点明了激光焊接在造船业发展的广阔前景。进入21世纪以来,造船发达国家像美国、日本、韩国、德国,对高功率激光与电弧复合焊接技术研究给予了极大的热情和