激光精密制造作為現代制造業的核心技術之一,正隨著技術創新和市場需求的推動,展現出多元化、高端化的發展趨勢。激光精密加工設備朝著智能化和集成化發展。智能化方面,通過傳感器和控制系統可實時監測和精準控制加工過程。集成化則是將控制、工藝和激光器相結合,實現光、機、電、材料加工一體化,提高生產效率和加工質量。
應用領域
微納制造與光學元件加工:在微納制造中,用于制造微小電子器件、微機械零件等。在光學元件加工方面,可制作高精密的光學鏡片、光柵等,確保光學元件的表面質量、形狀精度和光學性能。
汽車制造領域:切割方面,能對汽車零部件進行高精度切割,切割出復雜形狀,切縫窄、材料浪費少。焊接方面,可實現車身焊接部位的精確焊接,如頂蓋與側蓋、車門內板與車身框架的連接,減少車體變形,實現輕量化設計。
航空航天領域:打孔方面,用于制造飛機發動機中的冷卻孔,確保發動機穩定性和效率。結構件制造方面,可對鈦合金、鋁合金等航空材料進行切割和焊接,制造飛機機翼、機身框架等部件。
電子器件制造領域:芯片制造方面,激光刻蝕技術可在微電子芯片上實現高精度電路圖案刻蝕。連接方面,用于芯片與電路基板等電子元器件的精確連接,保證連接穩定性和電氣性能。
醫療器械制造領域:切割方面,用于人體可植入設備和手術工具的切割,如醫用導管、針頭。焊接方面,用于制造心臟起搏器、手術刀片等精密器械的微小部件焊接。打標方面,可在醫療器械上永久性標記公司標識和產品信息。
新能源領域:在光伏行業,用于 perc、topcon、ibc、hjt、鈣鈦礦等高效太陽能電池的生產,提高電池轉換效率和降低成本。在新能源汽車領域,用于激光雷達集成和動力電池電芯、pack 模組等關鍵部件的精密焊接。
船舶橋梁制造領域:可進行高精度切割,確保船舶板材和管材切割邊緣的垂直性和光滑性。還能實現智能焊接,結合視覺識別和機器人自適應編程,提高焊接質量和效率。
技術性能
精度達到較高水平:激光束可以聚焦到很小的尺寸,所以在精密加工領域能實現較高的精度。例如針對薄板(0.1 - 1.0mm)為主要加工對象的激光精密加工,其加工精度一般在十微米級。在一些特定的微納制造場景下,已經能夠達到微米甚至納米級別的加工精度。像在微機電系統(MEMS)制造過程中,激光精密加工技術能夠制造出極小的機械結構和傳感器部件。
多種加工工藝并存發展:激光精密加工的工藝類型眾多且發展迅速,涉及到打孔、切割、焊接、刻蝕、表面處理等。
在打孔方面,可利用激光在堅硬材料(如碳化鎢合金)上加工直徑為幾十微米的小孔,并且在脆性材料(如陶瓷等)上可加工各種有特殊要求的異型孔,如盲孔、方孔等。
在切割工藝中,激光精密切割可以對薄板材料進行高速、高精度的切割,切口光滑平整,熱影響區小,如在手機屏幕切割、指紋識別片切割等對精密程度要求較高的工藝里得到了很好的應用;激光焊接技術無論是同種材料還是異種材料的焊接都能實現較好的焊接質量,熱影響區小、焊接速度快,尤其在汽車制造、電子器件制造和醫療器械制造等多個領域廣泛應于精密焊接部分;
激光刻蝕技術在電子半導體材料等高精度加工領域作用顯著,通過激光刻蝕可以在材料表面形成非常精細的紋路和圖案,并且能根據需要調整刻蝕深度和寬度。
產品推薦
可以基于相機觀察掃描頭的工作區域。典型應用包括過程監控或定位工件位置和角度。在激光加工過程中,同軸模塊確保輕松集成到新的以及現有系統。模塊的機械接口可以直接安裝在振鏡掃描頭和激光法蘭之間。主要應用:激光標記、激光焊接、激光切割、機器視覺、激光微加工、激光調阻。
在PCB板行業中主要用于PCB激光分板,如FR4、補強鋼片、FPC、軟硬結合板、玻纖板的紫外激光切割。超薄金屬材料紫外激光切割應用 超薄金屬指的是0.2mm以下的金屬材料,如銅箔、鋁箔、不銹鋼以及合金材料等。采用紫外激光切割加工無毛刺,低碳化,無變形,實現精密切割,常用于軍工零配件、光伏銅箔等行業中。
此款切割頭為精密光纖(λ=1064nm)切割頭,準直和聚焦鏡片為多片式組合,聚焦光斑小,精度高,配合XY振鏡旋轉,可切割微小孔徑。在1mm以下薄鈦板,鋁板,銅板,不銹鋼板上可以打微小孔,孔徑Φ0.1-0.5mm,配合同軸吹氣,切割圓度好,邊緣光滑。
松盛光電激光錫焊系統由同軸視覺激光錫焊頭(多種光斑可選配),976/980nm恒溫半導體激光器,實時溫度反饋系統,CCD同軸定位系統以及送料機構(送絲機構/點膠機構)所構成;通過多年焊接工藝摸索,自主開發的智能型軟釬焊軟件,支持導入多種格式文件。獨創PID在線溫度調節反饋系統,能有效地控制恒溫焊接,確保焊接良品率與精密度。從而更適合高度精密的微電子的精準焊接。本產品適用面廣,可應用于在線生產,也可獨立式加工。
未來展望
預計到2025年,中國精密激光加工市場規模將突破1500億元,年均增速超15%11。隨著5G、AI和新能源的深度融合,激光技術將進一步滲透至量子通信、柔性電子等新興領域,成為“智造升級”的核心驅動力。企業需抓住政策支持窗口期(如“十四五”高端裝備規劃),布局差異化產品和技術儲備,以應對全球化競爭。
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原文標題:2025年激光精密制造加工的趨勢與應用
文章出處:【微信號:SSlaser666,微信公眾號:松盛光電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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