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鐳射技術為傳統產業帶來新動能
責任編輯:特域機電
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發表時間:2024-06-06

鐳射加工技術在我國發展已有20多年,依靠我國規模龐大的加工製造業,鐳射有著巨大的應用市場空間。我國的工業鐳射產業經歷了從無到有,實現了全產業鏈的技術國產化,這一過程中,工業鐳射設備採購成本大幅下降,讓國內更多用戶買得起用得起,這是鐳射設備在我國迅速規模化應用的最重要原因。

相比高精尖傳統產業更需鐳射加持

鐳射加工技術早已滲透至消費電子、醫療器械、機械裝備、汽車製造、航空航太、金屬製品、傢俱、生活用品等眾多行業,這些行業原已有成熟的工藝方式,鐳射設備在各行各業之所以受歡迎,主要還是因為它有著高效率、高精度、清潔加工、經濟效益好等優點。

鐳射加工是一種新興的製造工藝,先不提它應用於生物醫療、航空航太、新能源這些高精尖行業,在許多傳統行業鐳射的應用更廣泛,也正是傳統行業帶來了早期批量的鐳射設備需求。

這些傳統產業原來已有一整套完善的生產方式與工藝,因此鐳射加工設備的發展與推廣實際上是一個產品與生產技術更新迭代的過程。鐳射市場的發展就是不斷地去挖掘新的細分應用,並不斷滲透進去。如今新興技術概念與新興產業層出不窮,這不意味著傳統產業就落後了要淘汰,恰恰相反,許多傳統產業是我們生活必需品,比如服裝、食品,不僅不能淘汰,反而要推動轉型升級,讓其更健康地發展,更具有科技含量。鐳射技術就是傳統產業的一項重要助推劑,鐳射加工的到來給傳統產業帶來了新動能。

金屬切割的鐳射應用率很高

金屬切割主要包括板材切割與管材切割,傳統上的工藝是機械刀剪、衝床、走絲線切割、火焰切割、水刀切割等,這些方式要麼造成刀具損耗,要麼就是加工過程產生污染物,並且效率不高,難以滿足環保生產和大批量製造的需求。鐳射切割出現後就迅速進入了各種金屬切割場景,取代了以上的傳統加工的相當部分應用份額。近些年金屬鐳射切割設備價格大幅下降,並且設備功率從常見的3KW、4KW發展到了30KW和40KW甚至更高功率,突破了當前工業生產用到的常規板材厚度,極大拓寬了鐳射切割的應用空間,在汽車製造、工程機械、海工裝備、能源裝置、航空航太等均有應用。僅僅是在不銹鋼、碳鋼材料上,鐳射切割對傳統工藝的取代率已超過50%,已成為金屬切割應用最廣泛的加工方式。

生活中我們很多地方使用金屬管道,特別是在家具、建築、燃氣、衛浴、門窗、水暖等更為常見,管材的切割需求量是非常大的。以往管材切割採用的是砂輪,雖然便宜但是裝置顯得簡陋,而且砂輪容易損耗,切割精度和切口平滑度都不如人意。在效率上,一截管材採用砂輪切割需要15-20秒,而採用鐳射切割用時僅1.5秒,生產效率提高了十倍以上,且鐳射加工無損耗的耗材,自動化程度高,可以連續工作,砂輪切割是採用人工操作的,在成本效益上鐳射切割是優勝的。因此,鐳射切管的出現,快速取代了砂輪管材切割,如今鐳射切管機早已遍佈各個管材應用行業。

鐳射解決了服裝行業的痛點

我們日常穿的衣服是必需品,年均用量數以十億計,服裝行業的鐳射應用常常被人忽視,這主要是CO2鐳射的領地。在布匹的切割上,以往普遍採用的是裁床、刀具剪切,CO2鐳射切割設備是完全自動化、高效率的加工方式,在系統上設置好模型,一件衣服的開料只需幾秒鐘即可切割成型,幾乎不會產生碎屑、毛線污染物,也無噪音,在服裝行業非常受歡迎。

服裝行業的一個痛點就是印染問題,鐳射可直接在衣物上打標圖案文字,目前可做出白色、灰色、黑色等色樣,減少了布匹的印染,極大地減少了廢水污染的產生。提起環保問題,牛仔服飾的洗水造成大量的廢水污染,前些年環保風暴來臨讓牛仔服飾產業舉步維艱。鐳射洗水的出現可謂給牛仔服飾帶來了新的希望。無需進入浸泡池,只需鐳射掃一掃同樣可實現洗水的效果,而且鐳射還可以實現鏤空、雕花圖案。鐳射的應用也解決了牛仔服飾生產環保問題,目前在牛仔服飾行業廣受歡迎。

鐳射打碼成包裝行業的標準方式包裝行業包括紙材、塑膠袋/瓶、鋁罐、馬口鐵盒等方式,大部分產品都需要包裝才能銷售,根據規定包裝的產品需要標識生產日期、產地、條碼等資訊。以往普遍是採用油墨絲印的方式,油墨附帶氣味而且不環保,特別是對於食品採用油墨存在安全隱患。鐳射打標、鐳射噴碼的出現,基本上取代了油墨方式。如果我們認真留意,現在的瓶裝水、瓶裝藥品、鋁罐啤酒、塑膠包裝等生產與條碼資訊,幾乎都採用了鐳射打標,很少採用油墨絲印的了。自動化的飛行打標設備符合大批量流水線的生產需求,已經在包裝行業發揮了重要作用。

我們常說鐳射產業內卷嚴重,同質化很高,那是因為相當一部分企業去聚焦關注到某一個應用細分市場導致。而我國有著許多傳統產業,這些產業的鐳射拓展空間很大,鐳射加工的新增長點需要從傳統產業的工藝替代去尋找,而傳統產業也需要鐳射加工幫助轉型升級,這是相互相成的一個過程,也是鐳射差異化發展的一個重要方向。

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