幹貨!超快精密加工發展的最終（zhōng）突破口有哪些？

近年來，激光製造的一個（gè）重要部分精密加工得到較多的關注，業界普遍看好其發展空間。實現精（jīng）密加工的激光器也從早（zǎo）期的固體納秒綠光/紫外激光器發（fā）展到皮秒和飛秒激（jī）光器，特別是超快激光器國產化以後，精密加工基（jī）本上是以超快激光為主流了。超快精密加工技術快速突破（pò），超快精密加工發展的最終趨（qū）勢是如何呢（ne）?

突破口（kǒu）：超快激光器國產（chǎn）化加快
超快激光（guāng）器在外（wài）國較早出現研究成果是在2003年左右，至今已約20年，分（fèn）為不同的技術路線。直到2010年（nián）後（hòu）商用超快激光（guāng）器才逐漸成型，並得以應用。當時價格較為昂貴，功率低，適用範圍小（xiǎo），工業應用（yòng）條件不成熟。

彼時我國的超快（kuài）激光完全空白，到2013年後有歸國人才回國創業才開始有這方麵的產（chǎn）業化嚐試。這方麵的（de）缺失也讓我國付出了高昂的使用代價，國內精密設備商往（wǎng）往花費一百多二百（bǎi）多萬進口一台（tái）超快激光器，最終精密激光加工設（shè）備的價格高達三四百萬元。

我國超快激光器到2017年後技（jì）術快速突破，科研和生產企業達二（èr）三十（shí）家，國產化進程大大提高（gāo）了，超快激（jī）光器的國產化推動了激光器價格的大幅下滑，同時也實（shí）現了超短脈（mò）衝激光技術的自主化。與此同時，我國的超（chāo）快（kuài）激（jī）光加工設備應（yīng）用快速拓展，在手機、電子產品、陶瓷、玻璃、太陽能、芯片等行業逐漸滲透，超快激（jī）光（guāng）精密加工市場備受行業看好。超快激光引起了資本市場（chǎng）的關注，少部分新興的超快激光器企業得到數千萬（wàn）甚（shèn）至上億元的融資。

突破口：陶瓷激光切割
超快激光器的技術路線
超快激光器最早（zǎo）的技術都是走（zǒu）固（gù）態激（jī）光技術路線，固體激光具有出光功率高、穩定性高、控製好的特點，基本上是納（nà）秒/亞納秒固體激光器的升級（jí）延續，所以在精密加工方麵，皮秒飛秒固體激光取代納秒固體激光（guāng）是順理成章的。

然而在光纖激（jī）光器大行其（qí）道（dào）的環境下，超快激光也走向了光纖激光方向，皮秒/飛秒光纖激光器快速湧現，從外國的（de）Amplitude到國內的安揚、國神等企業，超快激光的光纖化路線似乎又成為一個重要方向，足以跟固體超快激光分庭抗（kàng）禮。

此外，超快激光器的另一（yī）個（gè）重要特點是從紅外波段升級到紫外波段。超快激光器一直（zhí）都是講的紅（hóng）外激光，紅外皮秒激（jī）光加工本身已（yǐ）經是非常精密的，在玻璃切割打孔、陶瓷基板、晶圓切割（gē）等已經有很完美的效果，但在技術層麵是無（wú）止境（jìng）的。僅（jǐn）在（zài）過去3年，多個廠（chǎng）商路線推出了皮秒紫外激（jī）光器，再次把超快激光技術競爭推（tuī）上一個高度。紫外激光被認為是冷光源，超短脈（mò）衝加持下的紫外光，可以把“冷加工”做到了極致（zhì），在材料上的打孔和切割幾乎無燒焦痕跡，達到完美加工。

突破（pò）口：航空發動機渦輪（lún）葉片氣膜孔的“冷加工”

超短脈衝激光的技術拓（tuò）展其中一（yī）個趨勢必然是（shì）功率的提升，從早期3瓦5瓦發展到如今百瓦級，去年某外國廠（chǎng）商已經展示了300瓦的商用超快激光器。在功率水平、穩定（dìng）性上（shàng）我國的超快（kuài）激光器產品與外（wài）國先進（jìn）水平相比仍然有不（bú）少差距（jù），但國產激光器（qì）進步很快，假（jiǎ）以時日也會趕上來。

超快激光功率究竟要求多高?目前（qián）市場應用的精密（mì）加工（gōng）普遍采用20瓦至50瓦功率，而（ér）德國某機構已經啟動攻關（guān）千瓦（wǎ）級超快（kuài）激光器。皮秒（miǎo）和飛秒（miǎo）激光器已經是超精密，至於後麵阿秒激光，仍然是科研階段，用於工業加工目（mù）前還看（kàn）不到有（yǒu）這個必要。

突破口：超（chāo）快激光加工的需求波動
過去幾年受手（shǒu）機玻璃、miniLED、OLED、5G、太陽能、芯片精密（mì）加工需求等鼓動，業（yè）界（jiè）普遍看好超快激光的前景。過去3年超快激光出貨量取得了較大幅（fú）度增長。

突破口：超快（kuài）激光器（qì）的（de）冷卻方案
超快（kuài）激光應用的優勢（shì）就在於其表麵非接觸、精（jīng）度極高，所以將其用於（yú）消費（fèi）電（diàn）子部件微製造、易脆性材料、薄膜切割、精製電路、生物醫療等領域市場非常廣闊，與很多行（háng）業的發展息息相關。但是因超快激光的高精度和穩定性加工效果的提升，功率也（yě）提升了（le），對溫控效果的要求也高有所提升!功率越高，水溫越難保持，達不到製冷（lěng）要求，會造成激光器的損壞，影響生產。

隨著超快激光器國產化（huà），特域也跟隨著超快（kuài）激光的步伐，研發出適合（hé）多種超快激光器的冷水機，如特域CWUP-20激光冷水機，製冷（lěng）量達（dá）1700W，溫控精度達±0.1℃，高精度溫控減少水溫波動，穩定激（jī）光器（qì）出光（guāng）率（lǜ），滿足20W紫外激光器（qì）冷卻;具備恒溫和智能兩種溫控模（mó）式，機身小（xiǎo）巧（qiǎo），設計緊湊;支持RS-485 Modbus通訊（xùn）協議，遠（yuǎn）程監控水溫和修改水溫參數，具有多種（zhǒng）報（bào）警保護功能：壓縮機延時保（bǎo）護;壓縮機過流保（bǎo）護;水流報警;溫度超高/低報警，為超快激光加工提供良好的保障。

2022年，受新冠（guàn）疫情及經濟環境不（bú）確定（dìng）性增加等因素影（yǐng）響，下遊設備投（tóu）資需求受到較大抑製，國內相關企業的設備投（tóu）資明顯（xiǎn）放緩（huǎn）。以手表、平板、穿戴設備為代表的消（xiāo）費電子需求低迷，PCB(印（yìn）製電路板)、顯示麵（miàn）板、LED等多個行業的超快激光設備需求下滑，唯有晶圓、芯片領域發展有所帶動。這一年的超（chāo）快（kuài）激光精密加工遇到了增長的挑戰，為（wéi）了競爭有限的客戶，激（jī）光器和設備（bèi）都被迫選擇（zé）進（jìn）一步降價，價格戰的陰影同樣影響到超快激光領域。

超快激光的出路在於提高功率開拓更多應用場景，百（bǎi）瓦級的皮秒未來會成為標配，高重（chóng）複（fù）率的高脈衝能量激光器可以實（shí）現更強（qiáng）大的加工能（néng）力，譬如（rú）厚度達8 mm的玻璃切割和打（dǎ）孔。紫外（wài）皮秒激光適合在高度敏感（gǎn）材料上加工，幾乎沒有熱應（yīng）力，比（bǐ）如切割高敏的醫療產（chǎn）品(如支架)。

突破口：激光（guāng）切割8mm玻璃（lí）

超快激光加工迎（yíng）來了需求小年，但是（shì）這不會（huì）改變超快激光精密加工（gōng）的趨勢。我國目前擁（yōng）有龐大的中低端的電（diàn）子產品（pǐn）組裝製造，到航空航天、生物醫療（liáo）、半導體晶圓（yuán）等高（gāo）端行業，都會產生大量零部件精密加工，激光的無接觸加工會是優選方（fāng）案。