幹貨!超快精密加工發展的最（zuì）終（zhōng）突破口有（yǒu）哪些？

近年來，激光（guāng）製造的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（zhǎn）空間。實現精密加工的激光器（qì）也從早期的固體納秒綠（lǜ）光/紫外激光器發展到皮秒和飛秒激光器，特別是超快激光器國產化以後，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（kuài）速突破，超（chāo）快精密加工發（fā）展的最終（zhōng）趨勢是如何呢?

突破口：超（chāo）快激光（guāng）器國產化加快
超快激光（guāng）器在外國較早出現（xiàn）研究成果是在2003年左右，至今已約20年，分為不同的（de）技術路線。直到2010年後商用超快激光（guāng）器才逐漸成（chéng）型，並得以（yǐ）應用（yòng）。當時價（jià）格較（jiào）為昂（áng）貴，功率低，適用範圍小，工業應用條件不成熟。

彼時我國（guó）的超快（kuài）激光完全空白，到2013年後有歸國人才回國（guó）創業才開始有（yǒu）這方麵的產業化嚐試。這（zhè）方麵的缺失也讓我國付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激光器，最終精密激光加工設備的價格高達三四百萬元（yuán）。

我國超快激光器到2017年後技術快速突破（pò），科研和生（shēng）產企業達二三十（shí）家，國產化進程大大（dà）提高了，超快激光器的國產化推動（dòng）了激（jī）光器價格的大幅下滑，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，我國的超快激光加工設備應（yīng）用（yòng）快（kuài）速拓展，在手機、電子（zǐ）產品、陶瓷、玻璃、太陽能、芯片等行業逐漸滲透，超快（kuài）激光精密加工市場備受行業看好（hǎo）。超快激光引起了資本市場（chǎng）的關注，少部分新興的超快激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
超快激光（guāng）器的技術路線
超快激光器最早的技術都是走固態激（jī）光技術（shù）路線，固體（tǐ）激光具有出光功率高、穩定性高、控製好的（de）特點，基本上是納秒/亞納秒固體激光器的升級延（yán）續，所以在精密加工方麵，皮秒飛秒固體激光取（qǔ）代納秒固體激光是順理成章的。

然而在（zài）光（guāng）纖激光器（qì）大（dà）行其道的環（huán）境下（xià），超快激光也（yě）走向了光纖激光方向，皮（pí）秒/飛秒光纖激光（guāng）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抗禮。

此外，超快激光器的（de）另一個重要特點是從紅（hóng）外波段升級到紫（zǐ）外波段。超快激光器一（yī）直（zhí）都是（shì）講的紅外激（jī）光，紅外皮秒激光加工本（běn）身已經（jīng）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（yǒu）很完美的（de）效果，但在技術層麵是無止（zhǐ）境的。僅在過去3年，多個（gè）廠商路線推（tuī）出了皮（pí）秒（miǎo）紫外激（jī）光器，再次把（bǎ）超快激（jī）光技術競（jìng）爭推上一個（gè）高度。紫外激光（guāng）被認為是冷光源，超短脈衝加持下的（de）紫外光，可以把“冷加工”做到了極致，在材料上的打孔和切割幾乎無燒焦（jiāo）痕跡，達到完美加工。

突破口：航空發動機渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”

超短脈衝激光的（de）技術拓展（zhǎn）其中一個（gè）趨勢（shì）必然是功率的提（tí）升，從早期3瓦5瓦發展到如今百瓦級，去年某外國廠商已經展示了（le）300瓦的商用超（chāo）快激光器。在功（gōng）率水平、穩定性上我國的超快激光器產（chǎn）品與外國（guó）先進水平相比仍然有不少差距（jù），但國產激光（guāng）器（qì）進步很（hěn）快，假以時日也會趕上來。

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50瓦功（gōng）率（lǜ），而（ér）德國某機構已經（jīng）啟（qǐ）動攻關千（qiān）瓦級超快激光器。皮秒和飛秒（miǎo）激（jī）光器已經是超精密，至於後麵阿秒激光，仍然是（shì）科研階（jiē）段，用（yòng）於工業加（jiā）工目前（qián）還看不（bú）到有這個必要。

突破口：超快激光加（jiā）工的（de）需求波動
過去幾年（nián）受（shòu）手機玻璃、miniLED、OLED、5G、太陽能、芯片精密加工需求等鼓動，業界普（pǔ）遍看好超快激光的前景。過去3年（nián）超快激光出貨（huò）量取得了較大（dà）幅度增長。

突破口：超（chāo）快激光器的冷卻方案
超快（kuài）激光應用（yòng）的優勢就（jiù）在於其表麵非接（jiē）觸、精度極高，所以將其用（yòng）於（yú）消（xiāo）費電子部件微製造、易脆性（xìng）材料、薄膜切割（gē）、精製電路、生物（wù）醫療等領域市場非常廣闊，與很多行業的發（fā）展息（xī）息相關。但是因超快激光的高精度和穩定性加工效（xiào）果的提升，功率也提升了，對溫控效果的要求也高有所提升!功率越高，水溫越（yuè）難保持，達不到製冷要求（qiú），會造成激光器的損壞，影響生產。

隨著超快激光器國產（chǎn）化，特域也跟隨著超快激光的步伐，研（yán）發出適合多種超快激光器的冷水機，如特域（yù）CWUP-20激光冷水機，製冷量（liàng）達1700W，溫控精度達（dá）±0.1℃，高精（jīng）度溫控（kòng）減（jiǎn）少水溫波（bō）動，穩定激光器出光率，滿足20W紫外激光（guāng）器冷卻;具備恒溫和智能兩種溫控模（mó）式，機身小巧，設計緊湊;支持RS-485 Modbus通訊協議，遠程監（jiān）控水溫和修改水溫參數，具有多種（zhǒng）報警保護功能：壓縮機延時保護;壓縮機過流保護;水流報（bào）警;溫度超高/低報警，為超快激光加工提供良好的保障。

2022年，受（shòu）新冠疫情及經濟環境（jìng）不確定性增加等因素影響，下遊設備投（tóu）資（zī）需求受到較大（dà）抑製（zhì），國內（nèi）相關企（qǐ）業的設備投資明顯放緩（huǎn）。以手表、平（píng）板、穿戴設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（gè）行業的超快激光設備需求下滑，唯有晶圓、芯片領域發展有所帶動。這一年（nián）的超快激光精密加工遇到了增（zēng）長的挑戰，為了競爭有限的客戶，激光器和設備都被迫選擇（zé）進一步降價，價格戰的陰影同樣（yàng）影響到超快激光領域。

超快激光的出路在於提高功率開拓更多應用場（chǎng）景，百瓦級的皮秒未來會成為標配，高重（chóng）複率的高（gāo）脈衝能量（liàng）激光器可以（yǐ）實現更強大的加工能力，譬如厚（hòu）度達8 mm的玻璃切割和打孔。紫（zǐ）外皮秒激光（guāng）適合在高度敏感材（cái）料上加工，幾乎沒有（yǒu）熱應力，比如切割高敏的醫療產品(如支架)。

突破口：激光切割8mm玻璃

超快激光（guāng）加工迎來了需求小年，但是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（chǎn）品組裝製造，到航空航天、生物醫療、半導（dǎo）體晶圓等高端行業，都會產生大量零部件精密加工，激光的無接（jiē）觸加工會是優選方案。