OFweek激光網(wǎng)訊：激光技術(shù)自問世以來，60多年間，取得了飛躍的發(fā)展，其應(yīng)用幾乎涵蓋所有工業(yè)領(lǐng)域，除輕工業(yè)、汽車、航空航天、動力及能源行業(yè)外，正逐步向精細(xì)、微細(xì)加工領(lǐng)域拓展，有力推動了電子制造、集成電路、通訊、機(jī)械微加工、醫(yī)療、牙科、美容儀器設(shè)備及新興應(yīng)用的發(fā)展。
即便在全球經(jīng)濟(jì)低迷時(shí)期，激光市場依然表現(xiàn)良好，包括固體激光器、超快激光器等在內(nèi)的激光技術(shù)在精密加工、微加工領(lǐng)域呈現(xiàn)持續(xù)增長。特別是在中國，雖然2015年GDP增速降至6.9%，創(chuàng)下了自1990年以來的最低增速，激光行業(yè)依然出現(xiàn)了良好的增長，為推動中國制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級作貢獻(xiàn)。
據(jù)研究報(bào)告稱，全球激光市場將由2015年的100.9億美元增長到2022年的146.7億美元，年均復(fù)合增長率為5.33%。2015年，中國工業(yè)激光器市場銷售收入約5.3億美元，全球占比19.2%，但市場增速較快，2015年同比增長了18.9%。
一、冷加工技術(shù)推動固體激光器及超快激光器市場發(fā)展
資料顯示，“冷加工”技術(shù)在中國的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)了固體激光器、超快激光器在精細(xì)微加工領(lǐng)域如消費(fèi)電子用芯片、高分子材料、軟硬電路板切割領(lǐng)域；精細(xì)打標(biāo)如高分子材料和透明材料打標(biāo)、特種金屬表面處理和3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用。
相對于光纖和CO2激光器，固體激光器窄脈寬的優(yōu)勢突出，能做到其它激光器無法做到的精細(xì)微加工，實(shí)現(xiàn)“冷加工”。這類激光器具有輸出能量大，峰值功率高；結(jié)構(gòu)緊湊耐用，價(jià)格適宜；可加工的種類數(shù)量多；有多種波長可選、窄脈寬等優(yōu)點(diǎn)。特別是隨著大量高性能的材料的出現(xiàn)，固體激光器的性能更是得到了大幅提升，更使固體激光器將市場拓展到更多新興應(yīng)用領(lǐng)域。
二、固體激光器迎來多個應(yīng)用領(lǐng)域的需求增長
2015年，全球固體激光器市場銷售額銷售收入約為4.7億美元，中國則為1億美元左右。全球制造業(yè)有一大半市場在亞洲，其中大部分在中國，也使中國成為固體激光器最重要的市場之一。英諾激光、光譜物理等一批有實(shí)力的企業(yè)為推動固體激光器在中國的應(yīng)用作出了顯著貢獻(xiàn)。而全球消費(fèi)電子市場火爆，特別是智能手機(jī)功能更新?lián)Q代加速，如指紋模組、藍(lán)寶石蓋板等新型應(yīng)用已覆蓋眾多機(jī)型，對精細(xì)微加工提出了更多更高要求，將極大促進(jìn)固體激光器的銷售量。
表1：消費(fèi)電子市場現(xiàn)狀及增長趨勢
2016年，固體激光器特別適合于微加工領(lǐng)域的制造，如，激光打標(biāo)、劃線、切割、鉆孔、材料去除、表面處理及特殊材料加工等。全球固體激光器在3C行業(yè)的市場銷售收入為1.2億美元，同比增長5%。
3D打印技術(shù)近年來在中國也獲得了迅猛發(fā)展。有報(bào)告稱，2013年，增材制造增長率超過63%，其中37%來自于3D打印和增材零部件最終產(chǎn)品的貢獻(xiàn)。而Wohlers得報(bào)告顯示，到2016年，全球3D打印增材制造市場規(guī)模將超過70億美元，2018年將達(dá)到125億美元，比2014年翻4倍。
另外，由于固體紫外激光由于波長更短、擁有更小的光斑，可以打印出更加精細(xì)的物件，非常適合應(yīng)用于精細(xì)零件、手工藝品、高端消費(fèi)電子和個性化定制產(chǎn)品等增材制造。
三、超快激光器市場不遑多讓
光學(xué)冷加工在精密加工中的發(fā)展，同樣引發(fā)了紫外激光器和超快激光的研發(fā)熱潮。超快激光器雖然市場規(guī)模較小，但增長速度是整個激光器市場的兩倍。資料顯示，超快脈沖激光器市場目前規(guī)模約為4.5億美元，到2019年，總額有望超過14億美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飛秒脈沖寬度的超快激光器在加工領(lǐng)域3C產(chǎn)業(yè)(包括計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子產(chǎn)品如智能電話、平板電腦器件領(lǐng)域)將取得迅猛發(fā)展。 在生物醫(yī)療行業(yè)、硬脆透明材料和金屬加工中的應(yīng)用也日漸增多。
特別是在包括激光打標(biāo)、芯片標(biāo)識等微加工（通常< 0.01 in.）領(lǐng)域，以通快、相干、英諾激光為代表的超快激光器應(yīng)用呈現(xiàn)了快速穩(wěn)健的增長。2014年，激光打標(biāo)市場增長了4%，微材料加工增長達(dá)14%。2015年，微加工用工業(yè)激光器增長了4.2%。而在非金屬加工領(lǐng)域，如織物、塑料（切割和焊接）、亞克力、玻璃、藍(lán)寶石、某些復(fù)合材料等具有波長兼容性的材料的加工和微鉆孔市場需求也日趨活躍，也呈現(xiàn)了很好的增長態(tài)勢（如表2）。
四、未來固體激光及超快激光市場可期
最近荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究小組演示了可以通過超快激光技術(shù)精確顯示腦腫瘤位置，圖像形成時(shí)間不到一分鐘即可完成，并能幫助外科醫(yī)生摘除腫瘤細(xì)胞，而不傷害健康組織；最新研究表明，采用超快激光輔助處理方法，還可以增加鋰離子電池活性表面積，提升電池性能。另外，科學(xué)家開發(fā)了一種波長對人眼無害的高效、緊湊型固體激光器，用于醫(yī)療、測距、通信等領(lǐng)域。而連續(xù)紫外激光器的不斷發(fā)展，也將為環(huán)境監(jiān)測、海洋石油污染探測、分析提供有效手段。
表2：微加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
隨著激光技術(shù)飛速發(fā)展，固體短波長激光器和超快激光器將在增材制造、微材料加工、精準(zhǔn)加工、精準(zhǔn)醫(yī)療、薄玻璃切割、微納加工等更多新型應(yīng)用領(lǐng)域不斷開疆拓土，成為值得期待的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 |
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