幹貨!超快精密加（jiā）工發展的最終突（tū）破口有哪些？

近年來，激光製（zhì）造的一個重（chóng）要部分精密加工得（dé）到較多的（de）關注，業界（jiè）普遍（biàn）看好其發展空間（jiān）。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（guāng）器發展到皮秒和飛秒激光器，特別是超快激光（guāng）器國產化以後，精密加工基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（mì）加工發展的最終趨勢是如何呢?

突破口：超快激光器國產化加快（kuài）
超快激光器在外國（guó）較早出（chū）現研究成果是在2003年左右，至今已約20年，分為不（bú）同的技術路線。直到2010年後（hòu）商用超快激光器才逐漸成型，並得以應（yīng）用（yòng）。當時價格較為昂貴，功率低，適用（yòng）範圍小，工業應用條件不成熟。

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（shǐ）有（yǒu）這方麵的產業化（huà）嚐試（shì）。這方麵的缺失（shī）也讓我國（guó）付（fù）出了高昂的使用代價，國內精密設備商往往花費一百多二百多萬進口一台超快（kuài）激光器，最終精密激光加工設備的價格高達三四（sì）百萬元。

我國超快激光器到2017年後技術快（kuài）速突破，科研和（hé）生產企業達二三十家，國產（chǎn）化進程大大提高了，超快激光器的國產化推動了激光器價格的（de）大幅下滑，同時也實現了超短（duǎn）脈衝激光技術的自主化。與此同（tóng）時，我國的超快激光加（jiā）工設備應用快速拓（tuò）展，在手（shǒu）機、電子產品（pǐn）、陶瓷、玻璃（lí）、太（tài）陽能、芯（xīn）片等行業逐漸（jiàn）滲透，超快激光（guāng）精（jīng）密加工（gōng）市場備受行業看好。超快激光引起（qǐ）了資本市場的關注（zhù），少部分新興的（de）超快（kuài）激光器（qì）企業（yè）得到數（shù）千萬甚至上億元的（de）融資。

突破口：陶瓷激光切割
超快激光器的技術路線
超快激（jī）光器最早的技術都是走固態激光技術路線（xiàn），固體激光（guāng）具有出光功率高、穩定性高、控製好的特點，基本上是納秒/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（jī）光取（qǔ）代（dài）納秒固體激光（guāng）是順理成章的。

然（rán）而在光纖激（jī）光器大行（háng）其道的（de）環（huán）境下，超快激（jī）光（guāng）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Amplitude到國內的安揚、國神等企業，超快激（jī）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（tíng）抗禮。

此外，超快（kuài）激（jī）光器的另一個重（chóng）要特點是從紅外波段升（shēng）級（jí）到紫外波段。超快激（jī）光器一直都是（shì）講的紅外激光，紅外皮秒激（jī）光加工本身已經是非常精密的，在玻璃切割（gē）打孔、陶瓷基板、晶圓切割等已經有很（hěn）完美的效果，但在技術層麵是無止境的。僅（jǐn）在過去3年，多個廠商路線推出（chū）了皮秒紫外激光（guāng）器，再次把（bǎ）超（chāo）快激光（guāng）技（jì）術競爭推上一個高度。紫外激光被認（rèn）為是冷光源，超（chāo）短脈衝加持（chí）下的紫外光，可以把“冷加工”做到了（le）極致（zhì），在（zài）材料上的打孔和切割幾（jǐ）乎無（wú）燒焦痕跡（jì），達到（dào）完美加工。

突（tū）破口：航空發動機渦輪葉片氣（qì）膜孔的“冷加工”

超（chāo）短脈衝激光的技術拓展其（qí）中一個趨勢必然是功率的（de）提升，從早期3瓦5瓦發展到如今百（bǎi）瓦級，去年某外國廠商已經展示（shì）了300瓦（wǎ）的商用超快激（jī）光器。在（zài）功率（lǜ）水平、穩定性上我國的超快激光器（qì）產品與外國先進水平相比仍（réng）然有不少差距，但國產（chǎn）激光器進步很快，假以（yǐ）時日也會趕上來。

超快激光功率（lǜ）究竟要求多高?目前市場應用的（de）精密加工普遍采用20瓦至50瓦功率，而德國某機構已（yǐ）經（jīng）啟動攻關千（qiān）瓦級超快激光器。皮秒和飛（fēi）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（yè）加（jiā）工目前還（hái）看不到有這（zhè）個必要。

突破口：超快激光加工的需求（qiú）波動（dòng）
過去（qù）幾年受手機（jī）玻璃、miniLED、OLED、5G、太陽能、芯片精密加工需求等鼓動，業界（jiè）普遍看好超（chāo）快激（jī）光的前景。過去（qù）3年超快激光出貨量取得（dé）了較大幅度增長。

突破口：超快激光器（qì）的冷卻方案
超快（kuài）激光應（yīng）用的優勢就在於其表麵非接觸、精度極高，所以將其用於消費電子部件微製造、易脆性材料、薄膜切割、精（jīng）製電路、生物醫（yī）療等領域市場非常廣闊，與很多行業的發展息息相關。但是因超快激光的（de）高精度和穩定性（xìng）加工效果的提升，功率也提升了（le），對溫（wēn）控效果的要求也高有所提升!功率越高，水溫越難（nán）保持，達不到製冷要求，會（huì）造成（chéng）激光器的損壞，影響生產。

隨著超快激光器國產化，特域也（yě）跟隨著（zhe）超快（kuài）激（jī）光的步伐，研發出適合多種超快激（jī）光器的冷水機，如特域CWUP-20激光（guāng）冷水機，製冷量達1700W，溫控精度達±0.1℃，高精度（dù）溫控減（jiǎn）少水溫波動，穩定（dìng）激光器出光（guāng）率（lǜ），滿足20W紫外激光（guāng）器冷卻;具備恒溫和智能兩種溫控模式，機（jī）身小巧，設計緊湊;支持RS-485 Modbus通訊協議，遠程監控水溫和修改水溫參數，具有多種報警保護（hù）功能：壓縮（suō）機延時保（bǎo）護;壓縮機過流保護;水流（liú）報警;溫度（dù）超高/低報警，為超快激光（guāng）加工提供良好的保障。

2022年，受新冠疫情及經（jīng）濟環境不確定性增加等因素影（yǐng）響，下遊設備投資需求（qiú）受到較大抑（yì）製，國內相關（guān）企業的設備投資明顯放緩。以手表、平板、穿戴設備為代表的消費電子需求低迷，PCB(印製電（diàn）路板)、顯示（shì）麵板、LED等多個行業的超快激光設備需求下滑，唯有晶圓、芯（xīn）片領域發展有所帶動。這（zhè）一年的超快激光精密加工遇到了增長（zhǎng）的挑戰，為了競爭有限的客（kè）戶，激光器和設備（bèi）都被迫選擇進一步降價，價格戰的陰影同樣影響（xiǎng）到超快激光領域。

超快激（jī）光的出路在於提高功率開（kāi）拓更多應用場景，百瓦級的皮秒未來會成為標配，高重複率的高脈衝（chōng）能量激光器可以（yǐ）實現更強大的加工能（néng）力，譬如厚度達8 mm的玻璃切割和打孔。紫外皮秒激光適合在高度敏感材料上加工，幾乎沒有熱應力，比如切（qiē）割高敏的醫療產品(如支架)。

突破口：激光切割（gē）8mm玻璃

超快激光加工迎來了需求小年，但是（shì）這不會改變超快激光精密加工的趨勢。我（wǒ）國目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（yuán）等高端（duān）行業，都會產生大量零部件精（jīng）密加工，激光的無接觸加工會是優選方案。