激光清洗 激光清洗即将爆发 谁将抢占下一个“风口”

栏目:娱乐 2021-09-17 03:22:08
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近年来,国内激光产业发展迅速,掀起了国产替代浪潮。一方面,国内厂商聚焦更高功率领域,万瓦激光打开应用大门。另一方面,熔覆、清洗、焊接等高附加值领域的激光技术正在加速取代传统工艺,新风口即将出现!

第一个国家标准开始制定

下一个千亿市场正在打开

4月20日,“绿色制造中激光表面清洗技术规范”启动会在武汉召开。来自航空空航空航天、轨道交通、机械、电力、国防等领域23家单位的专家出席了会议,重点介绍了激光表面清洗技术国家标准大纲和初稿。作为激光厂商的代表,Jappet还深度参与标准的制定,与客户合作完善技术指标和工艺参数。该标准预计明年下半年发布,将填补国内空空白,进一步规范行业良性发展。相关数据显示,只有国内激光清洗市场潜在需求超过600亿元,全球需求超过1000亿元。一旦市场成熟,国内激光产业将获得巨大的增量市场。为此,产业链企业正在加紧布局!

绿色制造中激光表面清洗技术规范项目启动会

长期以来,我国制造业的表面处理能力远远落后于生产,极大地限制了制造业由大变强的进程。随着“十四五”规划的实施,特别是高端制造业对先进技术的需求,节能减排变得越来越迫切。在表面处理方面,我国的技术和工艺升级刻不容缓。

传统清洗技术,如机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、强冲击清洗、高频超声波清洗等。,不仅清洗周期长,而且难以实现自动化,对环境造成有害影响,达不到理想的清洗效果,不能很好地满足精细加工的需要。相对而言,激光清洗是一种更高效、更环保的工艺,具有无污染、无耗材、成本低、效率高、无接触、无应力、无损伤、可控性好、选择性精密清洗、清洗难以到达的危险区域等优点。,并且正在挑战传统流程。

激光清洗技术诞生于20世纪80年代,直到90年代初才真正进入工业生产,逐渐取代了传统的清洗方式。由于前期技术水平和人力投入有限,激光清洗市场整体发展缓慢。自1998年以来,激光清洗技术迎来了第一波发展,主要以欧美国家为主。在此期间,激光清洗的应用主要集中在金属材料表面,如飞机机身剥离、模具表面脱脂、发动机内部积碳和焊前接头表面清洗等。Adapt laser和Laser clean美国所有公司、意大利ElEn集团公司、德国Rofin公司、法国Quantel公司都投入巨资,逐渐垄断了市场。

相比之下,激光清洗技术在国内起步较晚,只有Xi交通大学、大连理工大学、南开大学、华中科技大学、中国科学院等少数高校在前期开展了一些研究工作。直到2011年才在文物修复等少数应用领域尝试。在环保减排政策的影响下,2016年国内工业激光清洗市场逐渐打开,2018年迎来一轮关注热潮。上游激光厂商如Jappet等开始投入技术研发,向市场推出激光清洁光源和便携式清洁解决方案,并开始试水激光清洁市场。

具体应用方面,华中科技大学材料科学与工程学院教授、博士生导师王春明认为,目前激光清洗有三大市场:一是代替现有的工业清洗,市场规模超过千亿,至少30%可以用激光清洗。相反,大约300亿;第二,代替手工打磨,可以成为每个制造车间的标配,大概100亿左右;三是新的开发应用领域,如文物清洗、建筑清洗、街道清洗等。,市场规模约200亿。

单从市场规模来看,激光清洗领域无疑是国内激光行业竞争日益激烈的一座极具吸引力的金矿。为此,雅普特、锐科激光、创鑫激光、华工激光、大足激光、上海石林激光、武汉向明激光等厂商不断加大营销投入,加速成熟应用生态。

突破核心光源

推动激光清洗应用的普及

从产业发展来看,国内激光清洗行业长期落后于欧美国家,主要原因在于核心光源的限制。欧美激光产业起步较早,长期主导工业激光应用市场,占据全球最重要的市场份额。当然,更多的资源投入到激光清洗等新兴市场,从而形成先发优势。

近年来,随着国内激光厂商打破国外在核心光源领域的垄断,激光器价格大幅下降,这也为国产激光清洗设备的开发应用创造了条件。另一方面,钣金切割市场竞争日趋激烈,国内厂商迫切需要寻找新的增长点,以寻求差异化竞争。在多重因素的推动下,国内激光清洗行业开始进入快车道。

Jabhat清洗系列MOPA脉冲光纤激光器

目前国内激光清洗设备主要集中在中低功率范围,使用的激光器主要是MOPA脉冲光纤激光器。在这个激光领域,2014年之前,国内市场几乎被IPG、SPI等国外公司占据。之后,Jappet成功打破了国外公司的垄断,实现了国内自主替代。它具有光束质量好、脉冲序列控制更加精确灵活等优点,得到了下游设备厂商的广泛青睐。2015年销量一举超越,达到全球销量榜首,为后续激光清洗设备国产化创造了条件。

随着在核心光源领域的技术创新和经验积累,由Jappet提供的50W-2000W功率范围的CL系列光源,将国内激光清洗设备推向了高功率,进一步拓展和丰富了下游应用市场。该系列激光光源为单模、多模,从短脉宽、高峰值功率到长脉宽、宽脉冲能量,可满足不同的应用场景。具体而言,短脉冲宽度可以减少热量输入,降低热效应,并改善一些衬底的氧化和变色。大脉冲能量可以提高清洗能力和脱漆效率。广泛应用于轮胎模具清洗、零件油污去除、航空空发动机叶片热障涂层及氧化膜清洗、金属除锈除漆、漆包铜电感剥离漆等领域。

Jabhat CL 50W-2000W脱漆演示视频

对于未来的市场趋势,Jappet也有自己的观察:“激光清洗要想进入大规模应用,离不开新技术、新工艺的创新。公司将继续坚持激光+的定位,稳扎稳打控制发展步伐,为客户提供更具竞争力的产品解决方案,与行业携手拓展国内激光清洗市场!”

解决工业问题

授权制造升级

由于表面处理涉及的场景非常复杂,物体表面附着物的成分和结构不同,激光相互作用的机理也不同,导致激光清洗不像切割、打标那样容易全面推广,需要企业具备较强的技术研发能力。此外,激光清洗是单一的。如何用一台激光器清洗不同的衬底材料,也是激光厂商面临的一大挑战。

从目前的进展来看,虽然国产激光清洗设备在功率上不断突破,在大功率领域逐步实现国产化替代,但真正成熟的设备并不多,大部分还处于实验调整阶段。据Jappet介绍,“大规模工业应用对激光清洗设备的稳定性和自动化水平要求更高,需要从激光器、运动控制、激光头等环节进行综合考虑和优化。随着平台技术的积累,公司将继续与上游供应商和下游客户保持紧密合作,不断优化设计,加速激光清洗技术在高端制造领域的普及。”

此外,任何先进的技术和工艺要被市场接受都需要一定的时间。从2020年的市场表现来看,随着Jabhat等厂商不断加大投入、不断升级迭代产品,国内对激光清洗市场的热情正在缓慢上升,上下游产业链的关注度越来越高。此外,首个国家技术标准的制定,将进一步规范国内激光清洗市场,为进一步开放下游应用生态奠定基础。

在应用领域方面,随着制造升级的进一步实施,模具、高铁、航空空制造、半导体硅片等领域已经强力替代传统工艺,满足环保需求。国内厂商需要抓住机遇,加强产业链合作,共同推动激光清洗进入规模化应用,为高端制造赋能!

摘要

中国激光清洗市场尚处于产业初期,在市场开拓和工艺替代过程中,势必面临诸多挑战。以Jappet为代表的国内厂商已经实现了关键器件的国产化,验证了激光清洗技术的可行性。下一步,他们将继续迭代工艺创新,为激光清洗市场的全面开放贡献力量!