幹貨!超快精密加工發展（zhǎn）的最終突破口有哪些？

近年（nián）來，激光製造的（de）一個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。實現精密加工的激光（guāng）器也從早期的固體納秒綠光/紫外激光器發展到皮秒和飛秒激（jī）光（guāng）器，特別是（shì）超快激光器國（guó）產化以（yǐ）後，精密加工基本上是以超快激（jī）光為（wéi）主流了（le）。超快精密加工技術快速突破，超快精密加工發展的最終（zhōng）趨勢是如何呢（ne）?

突破口：超快激光器國產化加快
超快激光器在外國較早出現研究成果是（shì）在2003年左右，至今已約20年，分為不同的技術路線。直到（dào）2010年後商用（yòng）超快激（jī）光器才逐（zhú）漸成型，並（bìng）得以應用。當時價格較為昂貴，功率（lǜ）低，適用範圍小（xiǎo），工業應用條（tiáo）件不成熟。

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

我國超快激光器到2017年後技術快速突破，科研（yán）和生產企業達二三十家，國（guó）產化進程大大提高了，超快激光器的國產化推動了激光器（qì）價格的大（dà）幅下滑，同時也實現了超短脈（mò）衝激光技術的（de）自主化。與此同（tóng）時，我國的超快激光加（jiā）工設備應用快速拓展，在手機、電子產品、陶瓷、玻璃（lí）、太陽能、芯片等行（háng）業逐漸滲透，超快激光精密加工市場備受行業看好。超快激光引起（qǐ）了資本市場的關注，少（shǎo）部分新興的超快激（jī）光器企業得到數千萬甚至上億元的融資。

突破口：陶瓷激光切割
超（chāo）快激光器的技術（shù）路線
超快激光器最早的技術都是走固態激光技術（shù）路線，固體激光具有出光功率高、穩定性（xìng）高、控製好的特點，基本上是（shì）納秒/亞納秒（miǎo）固體激光器的升級延續，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是順理成章的。

然而（ér）在光纖激光器大行其道的環境下，超快激光也（yě）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Amplitude到國內的安揚、國神等企業，超快激光的光（guāng）纖化路線似乎又成為一個重要方向，足以跟固體超快激光（guāng）分庭抗禮。

此外，超快激光（guāng）器的另一個重要特點是從紅外波段升級到紫外波段。超快激光器一直都是講的（de）紅外激（jī）光，紅外皮秒激光（guāng）加（jiā）工（gōng）本身已經是非常精密的，在玻璃切割打孔、陶瓷基板、晶圓切割等已經有很完（wán）美的效果，但在（zài）技術層麵是無止境的。僅（jǐn）在過去3年，多個廠商路線推出了皮秒紫外激光器，再次把超（chāo）快激（jī）光技術競爭推上一個高度。紫外激光被認為是冷光源，超（chāo）短脈衝加持下的紫外光，可以把（bǎ）“冷加工”做到了極致，在（zài）材料上的打孔和切割幾（jǐ）乎無燒焦痕跡，達到完美加（jiā）工。

突破口：航空發動機（jī）渦輪葉片氣膜孔（kǒng）的“冷（lěng）加工”

超短脈衝激光的技術拓展（zhǎn）其中一個趨勢必然是功率的提升（shēng），從早期3瓦5瓦發展到如今百瓦級，去（qù）年某外國廠商已經展示了（le）300瓦的商用超快激光器。在功率水平、穩定性上我國的超快激光器產品（pǐn）與外國先進水平相比（bǐ）仍然有不少差（chà）距，但國產激光器進步（bù）很快，假以（yǐ）時日也會趕上來。

超快激光功率究竟要求多高?目前市場應用的精密加工普遍采用20瓦至（zhì）50瓦功率（lǜ），而德國某機構已經啟（qǐ）動攻關千瓦級超快激光（guāng）器。皮秒和飛秒激光器已經是超精密，至於後麵（miàn）阿秒激光，仍然是（shì）科研階段，用於工業加工目前還看不到（dào）有這個必要。

突（tū）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（tài）陽能、芯片精密加工需求等鼓動，業界普遍看好超（chāo）快激光的前景。過去3年超快激光出貨量取得了較（jiào）大幅度增長。

突（tū）破口：超快激光（guāng）器的冷卻方案（àn）
超快激光應用的（de）優勢就在於其表麵（miàn）非接觸、精度極高，所以將其用於消（xiāo）費電子部件微製造、易脆性材料、薄膜切（qiē）割（gē）、精製電路、生物醫療（liáo）等領域（yù）市場非常廣闊，與（yǔ）很多（duō）行業的（de）發展息息（xī）相關。但是因超（chāo）快（kuài）激光（guāng）的高精（jīng）度和穩定性加工效果的提升，功率也提升了，對溫控效果的要求也高（gāo）有所提升!功率越高，水溫越難保持，達不到製冷要求，會造成激光器的損壞，影響生產。

隨著超快激光器國（guó）產化，特域也跟隨著超快激光的步伐，研（yán）發（fā）出適合多種超快激光器的（de）冷水機，如特域CWUP-20激光（guāng）冷水機，製冷量達（dá）1700W，溫控精度達±0.1℃，高（gāo）精（jīng）度溫控減少水（shuǐ）溫波動（dòng），穩定激光器出光率，滿足20W紫（zǐ）外激光器冷卻;具備恒溫和（hé）智能兩種溫控模式，機身小巧，設計緊湊;支持RS-485 Modbus通訊協議，遠程監（jiān）控（kòng）水溫和修改水溫參數，具有多（duō）種報警保護功能：壓縮機延時保護;壓縮機過流保護;水（shuǐ）流報（bào）警;溫（wēn）度超高/低報警，為超快激（jī）光加工提供良好的保障。

2022年，受新冠疫情及經濟環境不（bú）確定性（xìng）增加等因素影響，下遊設備投資需求受到較大抑（yì）製，國內相關企業的設備投資明顯放緩（huǎn）。以手表（biǎo）、平板、穿戴設（shè）備為代表的消費電子需求低迷，PCB(印製電路板)、顯示麵板、LED等多個行業的超快激光設（shè）備需求（qiú）下滑，唯有晶圓、芯片領域發展有所（suǒ）帶動。這一年的超快激光精密加工遇（yù）到了增長的挑戰，為了競爭有限的客（kè）戶，激光（guāng）器和設備都被（bèi）迫選擇進一步降價，價格戰的陰影同樣影（yǐng）響到超快激光領域。

超快激光的出路在於提（tí）高功率開拓更多應用場景，百瓦級的皮秒未（wèi）來會成（chéng）為標（biāo）配，高重複率的高脈衝能量激光器可以實現更強大的加工（gōng）能力，譬如厚度達8 mm的玻璃切割和打孔。紫外（wài）皮（pí）秒激光適合在高度敏感材料上（shàng）加（jiā）工，幾乎沒有熱應力，比如切割高敏的醫療產品(如（rú）支架)。

突破（pò）口：激（jī）光切割8mm玻璃

超快激光加工迎來了（le）需求小年，但是這不會改變超（chāo）快激（jī）光精密加工的趨勢。我國目（mù）前擁有龐大的中低端的電子產品組裝製造，到航空航天、生物醫療、半導體晶圓等高端行業，都會產生大（dà）量零部件精密加工，激（jī）光的無接觸（chù）加工會是優選方案。