在湘江新區(qū)，有這樣一片創(chuàng)業(yè)熱土。在這里，來(lái)自五湖四海、不同背景的創(chuàng)業(yè)精英激昂青春、大顯身手。成立于2017年的湖南大科激光有限公司（以下簡(jiǎn)稱“大科激光”）便是創(chuàng)業(yè)弄潮兒中的一員。創(chuàng)始人郭少鋒及核心成員來(lái)自國(guó)防科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等知名院校，具有二十多年激光科研工作經(jīng)驗(yàn)。
作為一家專業(yè)從事光纖激光器及其核心器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)，始終致力于限制大功率光纖激光器性能提升的物理問(wèn)題研究，在模式凈化、后向光抑制、非線性效應(yīng)處理等關(guān)鍵技術(shù)上取得突破。同時(shí)，憑借強(qiáng)大的光學(xué)方案設(shè)計(jì)能力，推出的大功率光纖激光器產(chǎn)品具有高亮度、抗高反的特點(diǎn)，多種性能指標(biāo)均為世界先進(jìn)水平，完美匹配激光精密焊接、激光3D打印、激光硬質(zhì)材料加工等一系列高端應(yīng)用。
首次提出亮度為王勇闖高端應(yīng)用制造
走進(jìn)位于長(zhǎng)沙留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園（長(zhǎng)沙高新區(qū)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心）的大科激光生產(chǎn)車間，映入眼簾的便是一臺(tái)全新的天狼星高亮度光纖激光器。大科激光聯(lián)合創(chuàng)始人康磊說(shuō)，這臺(tái)激光器代表著公司現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的天花板。
2021年，郭少鋒在行業(yè)內(nèi)首度提出“亮度為王”這一生產(chǎn)理念，“這在當(dāng)時(shí)，是與行業(yè)內(nèi)部過(guò)分追求高功率，而形成的攀比風(fēng)氣所相反的生產(chǎn)理念。”康磊說(shuō)。
彼時(shí)的激光行業(yè)還沉浸在粗放式操作的激光切割中，“這會(huì)導(dǎo)致企業(yè)在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，產(chǎn)品同質(zhì)化程度較高。”康磊介紹，大科激光因此迅速調(diào)整了定位，開始在更加高端的激光焊接、激光熔覆、激光3D打印等領(lǐng)域布局。
在一臺(tái)正在組裝完成的天狼星高亮度光纖激光器前，研發(fā)人員向筆者介紹，“別看這樣小小的一臺(tái)機(jī)器，里面蘊(yùn)藏著不同的光模塊，配合不同器件的輸出，才能確保使用時(shí)的功率達(dá)到3000瓦。”拿起機(jī)器旁的黃色光纜，他說(shuō)：“我們看到的黃色光纜，外面其實(shí)是保護(hù)裝置，真正走激光能量的光纖，比頭發(fā)絲還要細(xì)，這樣的光纖我們現(xiàn)在可以做到14微米。”
3000瓦的能量在14微米的芯徑中輸出，其功率密度是非常高的，正是這樣的亮度和精細(xì)度，才能夠在很多激光焊接自動(dòng)化領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)精密加工。
目前，僅有IPG和大科激光可以實(shí)現(xiàn)14微米 3000瓦光纖激光器量產(chǎn)，康磊說(shuō)，“大科激光將進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)，以應(yīng)對(duì)高端應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)高亮度、高效率、高穩(wěn)定性光纖激光器的需求。”
瞄準(zhǔn)增材市場(chǎng)提高熔覆加工價(jià)值
“看，正在演示的，就是我們大科獅子座熔覆光纖激光器熔覆加工。”工藝工程師指著不遠(yuǎn)的工藝測(cè)試中心的操作現(xiàn)場(chǎng)介紹，“獅子座超高速熔覆版連續(xù)光纖激光器，功率段覆蓋3000瓦至9000瓦，主要針對(duì)的是增材制造領(lǐng)域的高速熔覆市場(chǎng)。”
走近操作現(xiàn)場(chǎng)，只見(jiàn)激光器的光束正對(duì)金屬粉末進(jìn)行融化。工藝工程師介紹，激光器正以0.05/秒的速度為1平方厘米的金屬穿上新的“外套”。獅子座超高速熔覆連續(xù)光纖激光器具有節(jié)能環(huán)保、高速高效、熱輸入小、稀釋率極低、表面平整度高和后續(xù)加工量小等傳統(tǒng)熔覆不具備的優(yōu)點(diǎn)，其SRS抑制比優(yōu)于40分貝。基于大科激光自己研發(fā)的傳輸光纖，光斑勻化度可達(dá)到90%以上，可以極大滿足機(jī)械行業(yè)對(duì)具有成本效益、可靠和快速響應(yīng)的激光熔覆解決方案的持續(xù)需求，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高速的熔覆加工提供產(chǎn)品支撐。
康磊表示，今年，在以激光熔覆為代表的激光增材制造領(lǐng)域大科獅子座超高速熔覆激光器憑借高穩(wěn)定性與先進(jìn)的光斑勻化技術(shù)，在客戶處取得了良好的口碑。
提升激光器性能破解行業(yè)難題
在激光切割工位，工程師正在進(jìn)行激光切割的測(cè)試，他介紹，“高亮度激光器在同等功率下能產(chǎn)生更小的焦點(diǎn)光斑和更高的能量密度，使其在薄板切割方面表現(xiàn)更出色。”
此外，高亮度激光器也解決了高功率激光器無(wú)法切割高反材料的難題。實(shí)際測(cè)試表明，在相同切割頭和切割材料的情況下，5000瓦單模激光器與6000瓦多模激光器相比，前者的切縫寬度是611微米，后者的切縫寬度是1012微米，寬度相差近一倍，可見(jiàn)采用高亮度激光器切割能大幅減少材料浪費(fèi)，并進(jìn)一步優(yōu)化切縫均勻度，以獲得更平整的切面。
在優(yōu)化的同時(shí)，大科激光還正在著手解決一系列阻礙激光行業(yè)發(fā)展的難題。當(dāng)下的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，激光焊接對(duì)象多為銅、鋁等金屬，當(dāng)激光照在這些金屬上，部分激光會(huì)被光滑的金屬表面反射進(jìn)激光發(fā)射器內(nèi)部，從而對(duì)激光設(shè)備造成一定的損害。
歷經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)名為“一種具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器”的發(fā)明專利橫空出世。這種光纖激光器抗纖芯反射光能力強(qiáng)，可用于高反射率材料工業(yè)加工。值得一提的是，該發(fā)明專利榮獲了湖南省專利發(fā)明的最高榮譽(yù)——湖南省專利獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。康磊表示，作為國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)，大科激光將持續(xù)在自主創(chuàng)新和發(fā)展核心競(jìng)爭(zhēng)力方面持續(xù)下功夫，為湖南省正在全力實(shí)施的“三高四新”戰(zhàn)略展現(xiàn)出大科激光應(yīng)有的擔(dān)當(dāng)。
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