供需大厅

登录/注册

公众号

更多资讯,关注微信公众号

小秘书

更多资讯,关注荣格小秘书

邮箱

您可以联系我们 info@ringiertrade.com

电话

您可以拨打热线

+86-21 6289-5533 x 269

建议或意见

+86-20 2885 5256

顶部

荣格工业资源APP

了解工业圈,从荣格工业资源APP开始。

打开

2022增材制造与激光加工技术论坛圆满落幕

来源:Ringier 发布时间:2022-11-10 2870
工业金属加工工业激光激光设备零部件光学材料与元件其他增材制造增材制造3D打印与增材制造设备3D打印耗材3D打印相关硬件与配套装置后处理软件系统其他
收藏
11月9日,由荣格工业传媒主办的“2022增材制造与激光加工技术论坛”在上海龙之梦大酒店成功举办。

11月9日,由荣格工业传媒主办的“2022增材制造与激光加工技术论坛”在上海龙之梦大酒店成功举办。会议期间,10位科研院校专家和企业界代表当前3D打印和激光加工行业的前沿技术和应用案例,向与会嘉宾作分享和汇报,探讨行业趋势。本次会议共吸引了200余位来自汽车、航空、船舶、自动化、增材制造等多个行业的用户企业参会。同期还举办了“2022激光加工行业——荣格技术创新奖”颁奖典礼。


1668059081471381.jpg


根据Optech Consulting今年发布的报告显示,从2021年至今,全球范围内的激光材料加工行业呈快速增长趋势。尤其在新冠肺炎疫情大流行期间,提升了包括微电子、电子设备在内的市场需求。就地区而言,中国在全球工业激光加工市场中扮演着越来越重要的角色。受制造业产业升级、国家推动智能制造行业发展等因素影响,中国已经成为了目前全球最大的工业激光市场。


1668059110272583.jpg

荣格工业传媒会议部总监邵敏女士为本次会议致辞


荣格工业传媒会议部总监邵敏女士在致辞中谈到,中国本土企业不断扩大市场份额,让中国制造的产品在国际市场上崭露头角并持续扩大影响力。随着我国“十四五”规划的实施,加大了对智能装备行业发展的支持力度,也为中国的激光加工市场带来前所未有的机遇和信心。


上海市激光技术研究所副总工程师张玲玲博士在《激光加工技术的发展与应用》报告里中,以一位激光行业的从业者的方式,与来宾们分享了我国激光技术发展的历程和现状。根据行业研究报告显示,2021全球激光市场达到184.8亿美元,增长13.37%。2021年中国激光器市场规模为129亿美元,同比增涨18.24%。我国激光器市场在快速发展中,预计到2022年,我国激光器市场规模达到147.4亿美元。从具体应用分类看,工业用激光占总应用规模的2/5。从全球市场来看,中国激光市场占到全球市场的70%,增速也是领跑其他国家。


1668059164990751.jpg


近年来,光纤激光器已经成为加工行业的主流应用,而微纳加工和宏加工市场份额持续走高。谈及激光技术的未来发展方向,主讲人谈到,在中国制造业转型升级不断深化的背景下,产品和零件加工逐渐趋向精密化、微型化,激光技术也不断向高功率、窄脉宽、短波长方向发展,更高的功率可以提高加工速度,优化加工效率;更窄的脉宽可以降低加工损伤,提升加工质量;更短波长可以使加工产生更小的光点,提供较高的分辨率,提高加工精度。


锐科激光作为国产激光器品牌的标杆企业,在激光器国产替代方面发挥了重要作用。当前,激光清洗在轨交和船舶行业应用广泛,其技术特点相比传统方式具有明显优势。锐科激光激光清洗行业总监周晚君先生在《激光清洗激光器产业化发展及应用现状》演讲中谈到,公司针对不同行业和客户需求,推出了不同类型的激光清洗系列,从低功率100W脉冲到中功率200W-300W脉冲,再到高功率脉冲(500W、1000W)和超高功率脉冲(2000W)。其中,锐科激光清洗系列经过全面的产品升级后,最大单脉冲能量得到显著提升,增加高功率隔离器,具备一定抗高反能力,提高系统的稳定性。高亮度方形匀化光斑,能量集中,没有拖尾现象,增加清洗效率。结构紧凑、体积进一步缩小。


1668059195362352.jpg


随后,演讲嘉宾向现场来宾进一步介绍了高功率清洗激光器的相关技术。他指出,影响激光清洗应用的关键要素包括激光器光学参数和应用工艺技术及系统装备,同时对比了国内外现有高功率脉冲激光器的产品现状,并重点分析了当前行业中主流MOPA激光器的优缺点。锐科激光采用自主研制的大芯径特种光纤、波形调控技术,可实现单模块500W高能量窄脉宽脉冲。


激光清洗的优势显而易见,不伤基底绿色加工,无污染清洁度更高、非接触式清洗。采用激光的方式去除电池极片表面涂层形成极耳,相比于已有的激光极耳切割方式,可以大大提高电池的空间利用率,使其具有更高的能量密度。最后,演讲人预测未来激光器将朝着更大功率,清洗过程更高效率的方向发展。多波长复合,是解决厚、大、难等清洗问题的关键。


今年,凯普林推出的“闪电”系列秉承了公司“less is more”更小更轻更智能的设计理念,在体积、重量、性能方面都有了质的提升。在题为《闪电系列光纤激光器赋能激光智能制造产业发展》报告中,凯普林光纤事业部产品经理周瑞顶先生通过远程视频连线的方式,向与会嘉宾介绍了该系列产品的特点和适用场景。


1668059226647516.jpg


主讲人从激光智能制造发展趋势谈起,未来激光加工对象将呈现两极化发展即精密加工和大幅面加工,同时对新材料和难加工材料也是今后的重点研究领域。在激光器方面,未来更多的是需要多波段、高功率、智能化、小型化、轻量化,而激光加工设备则向模块化、智能化、数字化、小型化/大型化两极发展。光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口、再到出口的转变。但激光智能装备部分核心部件依赖进口,增加了我国智能制造装备的生成本,降低了市场竞争力,一定程度上制约产业的发展。


闪电系列光纤激光器是凯普林光电在2022年陆续推出的新款产品,凝聚了公司激光技术精华,也是对光纤激光器更小、更轻、更智能的完美诠释。闪电系列光纤激光器产品涵盖功率范围:500W-12000W,产品采用第四代泵源技术,整机电光效率>40%,抗衰能力提升120%以上。该系列产品是智能技术与激光器制造技术深度融合的新一代产品,进一步增添了国产激光器的市场竞争力。


鑫精合董事长助理、兼天津镭明激光营销副总经理高佩宝先生,在镭明激光《金属3D打印技术在各行业的应用》报告中就金属增材制造的种类以及不同的应用场景和未来发展方向,做了分别介绍。激光选区熔化(SLM)是目前金属增材制造中发展最成熟、应用最广泛的技术;激光近净成形(LENS)工艺基于激光熔覆技术,主要用于中大型构件成形、零件局部修复;电弧增材制造技术采用电弧、激光、电子束作为热源,主要用于大型构件毛胚直接制造、大面积修复。


1668059258543377.jpg


目前,金属增材制造技术在汽车、航海、核电、航天航空、军工、模具等领域都有实际应用。同时,在面向民用市场的个性化工艺产品领域,增材制造也是一种非常好的制造方法。不同行业的企业在采用金属3D打印工艺制造后,相继实现了减轻重量、缩短周期、降低成本等目标。利用“增材”的特点,可将多个零件连接而成的装配件变成单个整体构件,从而使结构设计更加优化。


经多年的积累和实践,鑫精合掌握了多种材料的金属3D打印工艺,解决了打印过程中的内部缺陷、应力开裂等一系列问题,并将成熟的打印工艺封装到自主研发的金属3D打印设备中。集团公司已经形成完全的自主知识产权,打破国外的技术封锁。其中,激光选区熔化、激光沉积制造、电弧熔丝技术及装备等方面具备国际领先水平。旗下子公司镭明激光自主研发了LiM-X150A系列、LiM-X260系列、LiM-X400系列、LiM-X650系列以及LiM-X400H、LiM-X650H等激光选区熔化设备,许多技术成果已在航空航天、能源动力、轨道交通、汽车制造、模具、医疗、教育等诸多领域广泛应用,并相继得到了国防科研院校和行业企业的认可。


如今的汽车制造行业不仅采用了激光加工而且还越来越多地涉及了3D打印。由于3D打印自身具备的特点,得以让这项技术在传统的汽车生产制造中发挥出独特优势。上汽大众产品管理入门级车型管理高级总监、教授级高级工程师沈卫东教授在《增材制造技术在汽车数字化开发及轻量化中的应用》报告中提到,现在的中国汽车工业正面临着百年未有之大变局,碳达峰碳中和带来了巨大挑战和机遇。从中汽协的数据统计显示,从2022年的全国销售数据看到,提前实现2025年新能源汽车25%市场渗透率的目标。新能源汽车重量降低100kg,续航里程可提升10%-11%,还可以减少20%的电池成本,轻量化对于汽车制造业是一个永恒的主题。


1668059289399442.jpg


在汽车数字化开发及轻量化方面,主讲人谈到不同的实现方法。汽车从研发到终端销售都可以通过数字化实现。而增材制造技术为缩短汽车设计周期,降低成本,最大限度满足客户需要。增材制造技术可以贯穿汽车制造整个研发过程,都有相应的应用实例。目前,包括选择性光固化(SLA)、粉末选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔融(SLM)、熔融沉积(FDM)、3D喷射打印(3DP)在内的5种技术,成为了汽车制造中采用的主流增材制造技术。


通过增材制造技术,在模块化、薄壁件、轻质材料、多材料集成等方面都可以实现汽车轻量化的目标。在汽车内饰方面,主讲人以座椅为例,增材制造技术可以对其实现结构的优化设计,快速的原型量件生产,成本缩短75%,时间缩短25%。展望增材制造技术在汽车行业的未来应用,演讲嘉宾呼吁引入“增材制造+应用场景”理念,深度融合,创造新的发展生态,实现汽车制造产业高附加值的目标。


对于像铜这样的高反材料的加工,始终是行业的技术难点。来自上海嘉强的产品经理朱安康先生在《红蓝复合激光在焊接及表面处理中的应用探讨》中强调,在激光加工应用中,尽管红外激光器在许多工业运用领域表现出色,但在高反金属加工方面并不理想。而高反材料在蓝色波段下却有极高的激光吸收率,能达到红外光的10-20倍。因此,将红外光与蓝光结合形成红蓝复合激光加工工艺,可以很好地解决当前高反材料加工难的问题。 


1668059765466778.jpg


针对红蓝复合激光焊接领域,上海嘉强推出了BW290-6B蓝光双波段摆动焊接头,在对异种材料焊接(Cu/Ag)和1-2mm紫铜焊接(拼焊/叠焊)的实际应用中均达到了预期效果。以实际紫铜焊接应用中焊接熔深的数据为例,蓝光摆动复合焊接的熔深数据标准差相对光纤焊接更小,意味着蓝光摆动复合焊接具有更好的焊接稳定性。该产品利用高反材料对于半导体的高吸收率,降低材料的吸收阈值,加工能力更可控。大幅减少焊接飞溅,改善焊缝成型质量。同时,这款双波段摆动焊接头具有优异的间隙适应能力,通过摆动减少气孔的产生。另外,保护镜片采用抽屉式结构,更换方便。


红蓝复合加工中涉及到的关键器件,还包括精密送粉单元,采用双筒送粉,独立可控;采用高精度伺服电机,送粉精度高,送粉设置界面可根据客户需求定制。可配备三路/四路同轴送粉嘴、环状同轴送粉嘴、侧向送粉嘴和条形送粉嘴。


深圳海目星先进激光事业部总经理彭信翰先生,在《Mini LED显示模组在高良率要求下的返修解决方案》中谈到,继传统液晶(LCD)、OLED之后,Micro LED被视为下一波的产业浪潮。Micro LED的优点主要有低功耗、超省电、超高分辨率与色彩饱和度和反应速度快等。无论是Mini LED还是Micro LED,在制程过程中都面临着不小的挑战。厂商在实际生产中往往遇到良率低而成本却居高不下。


1668059793877915.jpg


4K面板需要2500万个左右的Micro LED芯片,转移数量大、芯片小,加大了难度。同时,修补设备是提升良率的必备制程,为了制造良率提升,必须有稳定可靠的修补设备。此外,温度控制、位置控制都是难点。随着Mini LED的应用逐步打开,产能提高,对于品质提出了更高的要求,海目星针对膜后返修研发出了国内首创返修技术。由海目星自主研发的Mini/Micro LED修补制程设备可以很好解决COB修补痛点。该设备具备了小于3μm的超精细光斑与高精度的微米级运动平台集成,实现微米量级的加工水平;撷取产品形貌、导入AI智慧识别、依照客户制程需求实现多层别、多样化的智能加工选择;通过自动聚焦系统,解决线路板变形、产品高度不一致的问题,使激光快速聚焦于加工表面。


面对发展迅速的新型显示行业,公司加紧市场布局脚步,相继推出了Mini LED/Micro LED显示激光全制程应用相关设备,包括有蓝宝石晶圆切割机、MIP晶圆切割机、Micro LED Laser Mass Transfer、精密返修焊接机、Mini/Micro LED Laser Mass Welding等。近年来,公司营收实现了逐年增长,设备品质得到了广大用户的肯定。


上海工程技术大学张培磊教授在《高效激光电弧复合焊技术研究及应用》报告中,从高速激光电弧复合焊技术研究现状出发,向与会嘉宾介绍了这种复合焊接工艺的优势和特点,包括对熔深的提高(压缩电弧、提高电弧密度),成本更低(较低功率即可获得高功率激光器的焊接熔深),高适应性(降低对对间隙、对中、错边敏感性)以及提高了焊接效率。同时,张教授还结合了以往的研究和试验,展示了激光功率对焊缝形貌的影响、激光功率对熔滴过渡的影响、焊接速度对熔滴过渡的影响和工艺参数对焊接过程的影响。


1668059824970184.jpg


同时,主讲人还展开介绍了不同间隙条件下激光-电弧复合高速焊接的相关内容。张教授指出,在高强钢大间隙接头激光电弧复合高速焊接过程中,随着对接间隙的增大,必须要增加金属的填充量(送丝速度),否则过渡到熔池的焊丝金属量不足以填充间隙。随着送丝速度的增大,激光功率也要相应地增加。这是由于电弧等离子体浓度增加,激光对于电弧的压缩作用会减弱,所以要提高激光功率来稳定电弧。


另外,张教授还就激光电弧复合焊在汽车行业中的应用作了相关介绍。以12mm厚Q345B低碳钢激光电弧复合焊实验为例,得出的结果是焊缝正背面成型良好,焊缝内部无气孔、裂纹等缺陷,焊接效率达到普通MAG焊的1.5倍以上。焊缝正面的咬边面积在一定的焊接速度内,随着焊速的增大而逐渐减小,分析认为在保证熔覆量和焊透的情况下,焊速的提高有助于降低焊接线能量,降低焊缝正面的过烧现象,从而避克咬边。


2008年,杰普特推出了国产脉冲可调(MOPA)光纤激光器的原型机。作为国内首家推出商用MOPA脉冲光纤激光器的厂商,该公司凭借在核心光源领域的技术创新和经验积累,于近日获得了第七批国家级制造业单项冠军产品的殊荣。在题为《MOPA光纤激光器在清洗应用中的选型及案例分享》报告中,公司应用工业经理贺亚龙先生从激光器的选择谈起,指出不同的应用场景需要配合不同类型的激光器才能发挥出作用。比如单模激光器,因其光束质量M²小,加工材料时能量密度高,可以清洗大部分材料,但缺点则是易伤基材,参数调整不佳情况下(或手持加工时)易产生光斑纹路;多模激光器的一般适用于对基材要求不能损伤或尽量损伤小的加工情景,对材料的破坏力相对于单模会更低一些,聚焦在材料表面的光斑一般都大于单模激光器,适用于如除漆\清洗薄层浮绣等。多模激光器一般为高功率光源,激光器体积相对单腔版本会更大,光纤芯径也会更粗(光束质量更大),脉冲能量更高。


1668059896934284.jpg


从清洗材料类型同样也可以选择不同的激光器。比如清除铁锈的浮锈时推荐使用多模激光器,而对于已经形成氧化层的铁锈就需要单模激光器,但同时容易损伤基材。扁铜线多用于新能源电动车的电机制造,在扁线电机的定子组件制造过程中,需要把绕组做成发卡形状,通过插入方式安装入定子,这种扁线电机又被称为“发卡电机”HairPin。在扁铜线去漆方面,有别于机械去漆出现刀具损耗、损伤铜线,化学剂去漆会导致高污染、耗材费用高,激光去漆的优点显著,无损伤、易于自动化,加工效率可提升80%。


当前,杰普特针对激光清洗推出M7系列和CL系列,而CL系列专为清洗应用设计,适用不同的场景应用和行业需求。在动力电池的生产过程中,需要进行注液孔清洗和极柱清洗。极片正极涂层是磷酸铁锂,负极涂层是石墨,在电池制造中,极片清洗指定位置区域后分切再与极耳进行焊接,多极耳焊接可提高电池使用性能和可靠性。通过激光清洗可以让需要清洗的区域实现无破损、无残留。之后,演讲人还就铝合金氧化物清洗、不锈钢焊缝清洗和铝/碳钢表面除薄漆进行了相应的介绍。


华中科技大学教授、武汉光电国家研究中心研究员刘建国教授,在《激光微增材制造技术在电子行业中的应用》中指出,电子工业是我国国民经济支柱产业之一,也是新技术发展和应用最快的产业。电子产品种类繁多,包括集成电路、超大规模集成电路、电子设备、电子元器件、雷达等。从材料学角度来看,电子产品用到的材料有绝缘材料、导体材料、半导体材料和电阻材料,并按一定顺序和大小进行排列、组合、接触、断开,形成一定的形状和尺寸,进而具有一定功能的工艺、技术过程。


1668059948145380.jpg


激光微增材制造技术是在多种材料,如普通有机高分子材料和无机非金属材料或金属材料的表面上,利用激光而无需掩膜,并借助CAD/CAM制造控制软件,局域、共形地制作出各种平面、三维或跨尺度的图案层。该技术的特点是集成度高,线/间距分辨率通常在微纳级别。随后,演讲人介绍了激光微增材制造技术在不同领域的应用实例。激光微增材制造技术具有可靠性高、适用材料范围广,柔性化程度高,产品稳定性好等特点,尤其适合于共形、三维产品的加工制造,集成度高。


至此,一天充实的会议圆满结束。如果您没能出席今天的会议,同时又不想错过演讲嘉宾的“干货”分享,扫码注册成为荣格vip会员,重温会议现场精彩演讲!(回看视频将于11月10日上线)

1668058977660785.jpg


最后,再次感谢为本次论坛顺利举办而提供大力支持的赞助商们。更多关于本次会议的精彩内容请留意荣格《国际工业激光商情》杂志和公众号的近期报道。

收藏
推荐新闻