【科技前沿】激光精密复合加工技术:解锁未来制造新篇章,工程应用引领产业升级!
09-27-2024
  【科技前沿】激光精密复合加工技术:解锁未来制造新篇章,工程应用引领产业升级!
  引言
  在这个日新月异的科技时代,制造业作为国民经济的基石,正经历着前所未有的变革。其中,激光精密复合加工技术以其高效、精准、灵活的特性,成为推动产业升级的重要力量。本文将带您深入探索这一前沿技术的新实践、新探索与新进展,揭示它如何重塑工程应用领域,引领制造业迈向更加智能、绿色的未来。
  当前,温州新光谷和浙江省激光智能装备技术创新中心建设为温州激光产业的高速创新发展提供了新动能,本文结合温州“5+5+N”产业的激光赋能需求,介绍了近年来温州大学激光精密加工与复合强化团队在激光精密复合加工在工程领域的新实践、新探索和新进展。
  浙江(温州)新光谷建设背景
  2013年,温州激光与光电产业集群被国家科技部列为全国首批创新型产业集群试点。2023年6月,浙江省激光智能装备技术创新中心正式成立,标志着温州在激光智能装备领域迈出了重要步伐。该中心是浙江省十大技术创新中心之一,由中国科学院上海光机所、奔腾激光(浙江)股份有限公司、浙江工业大学、温州大学等8家单位共同建设,主攻高功率激光智能制造技术、激光精密制造技术、高性能激光器与光电器件技术三大领域等,旨在实现从科学到技术的转化,促进重大基础研究成果产业化,着力打造世界先进的激光智能装备技术创新平台。
  在此背景下,为了进一步促进激光装备产业的发展,温州积极构建产业承接大平台,着力打造中国(温州)新光谷。“新光谷”聚焦打造新产业、创造新模式、构筑新空间,以省激光智能装备技术创新中心为核心引领,打造成为激光技术创新的“策源地”、激光特色应用的“示范区”、具有全国影响力的激光产业引领的“新高地”。根据计划,到2030年“新光谷”激光与光电领域高新技术企业数达到100余家、高能级创新平台数达6家以上、累计孵化激光企业数50家、争取激光核心产业规模突破500亿元,以及拥有超1200名高水平技术创新队伍。
  温州市委、市政府高度重视温州新光谷建设,积极落实全省“415X”先进制造业集群培育工程,将温州新光谷作为打造长三角先进制造业集聚高地的重要抓手,助力温州做强全省“第三极”。
  当前,围绕传统产业转型升级和新兴主导产业培育,温州构建起了“传统+新兴+未来”的“5+5+N”现代产业体系:第一个“5”是电气、鞋业、服装、汽车零部件、泵阀等五大传统优势产业集群。与此同时,温州也正加快推动这些传统产业集群向高端化、智能化、绿色化升级;第二个“5”以数字经济、新能源、新材料、智能装备、生命健康产业为代表的战略新兴主导产业正快速崛起;“N”则代表了正在打造若干个以现有产业为基础“孵化”的未来产业。
  同时,以奔腾激光、嘉泰激光等温州市领军型链主企业为引领,上百家激光与光电企业共繁荣的局面基本形成。随着“中国(温州)新光谷”建设步伐的推进,将搭建推动激光装备创新链、产业链深度融合平台,为温州竞逐千亿激光产业赛道、激发产业振兴新添“塔尖重器”,注入强劲动能。
  激光精密复合加工技术:定义与优势
  激光精密复合加工技术,简而言之,是将激光束与其他物理或化学加工方法相结合,实现对材料的高精度、多维度的加工处理。它融合了激光切割、焊接、打标、表面改性等多种功能于一体,不仅能够大幅度提升加工效率和精度,还能有效减少材料浪费和环境污染,是实现绿色制造的重要途径。
  新实践:技术创新引领应用拓展
  近年来,随着激光技术、自动控制技术、材料科学的飞速发展,激光精密复合加工技术的应用范围不断拓宽。在航空航天领域,该技术被用于制造复杂结构件,如发动机叶片的精密修复与再制造;在汽车工业中,则实现了车身轻量化部件的精准加工与连接;此外,在电子信息、医疗器械、精密模具等行业,激光精密复合加工技术同样展现出巨大的应用潜力,不断推动着产品向更高质量、更高性能方向发展。
  新探索:科研突破引领技术升级
  科研人员们正不断探索激光精密复合加工技术的新边界。一方面,通过优化激光光源设计、改进光束质量控制系统,提升加工精度和稳定性;另一方面,深入研究激光与材料相互作用的机理,开发新型复合加工策略,如激光辅助超声加工、激光-电化学复合加工等,以应对更加复杂多样的加工需求。这些科研突破不仅推动了技术的持续升级,也为工程应用提供了更为丰富的解决方案。
  新进展:工程应用案例亮点纷呈
  智能制造:在智能工厂中,激光精密复合加工设备与物联网、大数据、人工智能等技术深度融合,实现了生产过程的智能化监控与优化,显著提高了生产效率和产品质量。
  绿色制造:通过精准控制激光能量分布,减少加工过程中的热影响区,降低能耗和排放,推动制造业向绿色低碳转型。
  定制化生产:利用激光精密复合加工技术的高灵活性和高精度,轻松实现产品的个性化定制,满足市场多元化需求。
  结语:激光精密复合加工技术及工程应用
  激光精密复合加工技术作为现代制造业的璀璨明珠,正以其独特的魅力和无限的潜力,引领着工程应用领域的深刻变革。随着技术的不断创新和应用的持续拓展,我们有理由相信,在不久的将来,这一技术将在更多领域绽放光芒,为人类社会带来更加美好的制造未来。让我们共同期待,激光精密复合加工技术书写的新篇章!