OFweek激光網(wǎng)訊:激光技術(shù)自問(wèn)世以來(lái),60多年間,取得了飛躍的發(fā)展,其應用幾乎涵蓋所有工業(yè)領(lǐng)域,除輕工業(yè)、汽車(chē)、航空航天、動(dòng)力及能源行業(yè)外,正逐步向精細、微細加工領(lǐng)域拓展,有力推動(dòng)了電子制造、集成電路、通訊、機械微加工、醫療、牙科、美容儀器設備及新興應用的發(fā)展。 即便在全球經(jīng)濟低迷時(shí)期,激光市場(chǎng)依然表現良好,包括固體激光器、超快激光器等在內的激光技術(shù)在精密加工、微加工領(lǐng)域呈現持續增長(cháng)。特別是在中國,雖然2015年GDP增速降至6.9%,創(chuàng )下了自1990年以來(lái)的最低增速,激光行業(yè)依然出現了良好的增長(cháng),為推動(dòng)中國制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉型升級作貢獻。 據研究報告稱(chēng),全球激光市場(chǎng)將由2015年的100.9億美元增長(cháng)到2022年的146.7億美元,年均復合增長(cháng)率為5.33%。2015年,中國工業(yè)激光器市場(chǎng)銷(xiāo)售收入約5.3億美元,全球占比19.2%,但市場(chǎng)增速較快,2015年同比增長(cháng)了18.9%。 一、冷加工技術(shù)推動(dòng)固體激光器及超快激光器市場(chǎng)發(fā)展 資料顯示,“冷加工”技術(shù)在中國的進(jìn)一步發(fā)展,促進(jìn)了固體激光器、超快激光器在精細微加工領(lǐng)域如消費電子用芯片、高分子材料、軟硬電路板切割領(lǐng)域;精細打標如高分子材料和透明材料打標、特種金屬表面處理和3D打印領(lǐng)域的應用。 相對于光纖和CO2激光器,固體激光器窄脈寬的優(yōu)勢突出,能做到其它激光器無(wú)法做到的精細微加工,實(shí)現“冷加工”。這類(lèi)激光器具有輸出能量大,峰值功率高;結構緊湊耐用,價(jià)格適宜;可加工的種類(lèi)數量多;有多種波長(cháng)可選、窄脈寬等優(yōu)點(diǎn)。特別是隨著(zhù)大量高性能的材料的出現,固體激光器的性能更是得到了大幅提升,更使固體激光器將市場(chǎng)拓展到更多新興應用領(lǐng)域。 二、固體激光器迎來(lái)多個(gè)應用領(lǐng)域的需求增長(cháng) 2015年,全球固體激光器市場(chǎng)銷(xiāo)售額銷(xiāo)售收入約為4.7億美元,中國則為1億美元左右。全球制造業(yè)有一大半市場(chǎng)在亞洲,其中大部分在中國,也使中國成為固體激光器最重要的市場(chǎng)之一。英諾激光、光譜物理等一批有實(shí)力的企業(yè)為推動(dòng)固體激光器在中國的應用作出了顯著(zhù)貢獻。而全球消費電子市場(chǎng)火爆,特別是智能手機功能更新?lián)Q代加速,如指紋模組、藍寶石蓋板等新型應用已覆蓋眾多機型,對精細微加工提出了更多更高要求,將極大促進(jìn)固體激光器的銷(xiāo)售量。

表1:消費電子市場(chǎng)現狀及增長(cháng)趨勢
2016年,固體激光器特別適合于微加工領(lǐng)域的制造,如,激光打標、劃線(xiàn)、切割、鉆孔、材料去除、表面處理及特殊材料加工等。全球固體激光器在3C行業(yè)的市場(chǎng)銷(xiāo)售收入為1.2億美元,同比增長(cháng)5%。
3D打印技術(shù)近年來(lái)在中國也獲得了迅猛發(fā)展。有報告稱(chēng),2013年,增材制造增長(cháng)率超過(guò)63%,其中37%來(lái)自于3D打印和增材零部件最終產(chǎn)品的貢獻。而Wohlers得報告顯示,到2016年,全球3D打印增材制造市場(chǎng)規模將超過(guò)70億美元,2018年將達到125億美元,比2014年翻4倍。 另外,由于固體紫外激光由于波長(cháng)更短、擁有更小的光斑,可以打印出更加精細的物件,非常適合應用于精細零件、手工藝品、高端消費電子和個(gè)性化定制產(chǎn)品等增材制造。 三、超快激光器市場(chǎng)不遑多讓 光學(xué)冷加工在精密加工中的發(fā)展,同樣引發(fā)了紫外激光器和超快激光的研發(fā)熱潮。超快激光器雖然市場(chǎng)規模較小,但增長(cháng)速度是整個(gè)激光器市場(chǎng)的兩倍。資料顯示,超快脈沖激光器市場(chǎng)目前規模約為4.5億美元,到2019年,總額有望超過(guò)14億美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飛秒脈沖寬度的超快激光器在加工領(lǐng)域3C產(chǎn)業(yè)(包括計算機、通信和消費電子產(chǎn)品如智能電話(huà)、平板電腦器件領(lǐng)域)將取得迅猛發(fā)展。 在生物醫療行業(yè)、硬脆透明材料和金屬加工中的應用也日漸增多。 特別是在包括激光打標、芯片標識等微加工(通常< 0.01 in.)領(lǐng)域,以通快、相干、英諾激光為代表的超快激光器應用呈現了快速穩健的增長(cháng)。2014年,激光打標市場(chǎng)增長(cháng)了4%,微材料加工增長(cháng)達14%。2015年,微加工用工業(yè)激光器增長(cháng)了4.2%。而在非金屬加工領(lǐng)域,如織物、塑料(切割和焊接)、亞克力、玻璃、藍寶石、某些復合材料等具有波長(cháng)兼容性的材料的加工和微鉆孔市場(chǎng)需求也日趨活躍,也呈現了很好的增長(cháng)態(tài)勢(如表2)。 四、未來(lái)固體激光及超快激光市場(chǎng)可期 最近荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究小組演示了可以通過(guò)超快激光技術(shù)精確顯示腦腫瘤位置,圖像形成時(shí)間不到一分鐘即可完成,并能幫助外科醫生摘除腫瘤細胞,而不傷害健康組織;最新研究表明,采用超快激光輔助處理方法,還可以增加鋰離子電池活性表面積,提升電池性能。另外,科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種波長(cháng)對人眼無(wú)害的高效、緊湊型固體激光器,用于醫療、測距、通信等領(lǐng)域。而連續紫外激光器的不斷發(fā)展,也將為環(huán)境監測、海洋石油污染探測、分析提供有效手段。

表2:微加工領(lǐng)域的銷(xiāo)售收入(貨幣單位:百萬(wàn)美元)
隨著(zhù)激光技術(shù)飛速發(fā)展,固體短波長(cháng)激光器和超快激光器將在增材制造、微材料加工、精準加工、精準醫療、薄玻璃切割、微納加工等更多新型應用領(lǐng)域不斷開(kāi)疆拓土,成為值得期待的應用領(lǐng)域之一。 |