激光技術是20世紀重大發明之一，近年來，隨著激光技術的日新月異，全球激光產業發展迅速。2008年，全球激光加工設備制造銷售額達到80億歐元，預計到2010年，全球激光加工市場平均增長率約為13%。美國、日本、德國、英國等國家激光產業的發展代表了世界激光產業最高發展水平，它們在制造業，如汽車、電子、航空、航天、生物醫學等領域已基本完成了傳統工藝的更新換代，步入“光加工”時代。
精密激光制造和服務行業作為一個新興行業，發展前景廣闊，各國都比較重視。隨著激光加工技術的不斷完善和提高，國際上各類制造業逐漸接受了激光加工技術，這樣可使他們的產品增加技術含量，加快產品更新換代，發達國家已逐步形成了完善的激光制造和服務產業群體。
發達國家為了在全球競爭環境中占據世界信息技術的制高點，贏得主動權，紛紛加緊實施激光產業發展計劃，如美國的“激光核聚變計劃”，德國的“光學促進計劃”，英國的“阿維爾計劃”，日本的“激光研究五年計劃”等。這些項目的實施，有效推動了全球激光產業進入高速發展階段。德國已廣泛地將激光應用于汽車、鋼鐵、航天、電子、醫療等各個行業，激光與光學產品在全世界銷售額每年以10％到20％的速度增長。
各國積極出臺相關政策，建立國家級激光工程中心，廣泛開展激光工程應用研究。德國建立了9個國家級激光中心，韓國政府2001年投入7.3億美元，在光州建立激光工程研究所，成為全球七大激光研究所之一。
國際知名公司也都將先進的激光技術作為研發的重點，并投入巨大資金，力求在技術上掌握全球競爭的主動權。德國Trumpf公司每年投入約7000萬美元的研究經費，建立了全球最為先進的激光工藝試驗中心，開發的C02激光器最高功率已達20000W。德國IPG公司開發了目前全球最為先進的光纖激光器制造技術，技術應用廣泛滲透到重金屬切割、銅焊、熔覆以及焊接等核心領域。
發達國家在汽車、飛機、微電子、鋼鐵等行業已開始大規模地應用激光加工技術，激光
在這些領域的應用達到激光設備銷售額的60％以上。美國是最早將高功率激光器引入汽車工業的國家，在激光醫療及激光檢測方面也占世界首位，德國在激光材料加工設備方面走在世界前列。
通用、福特、奔馳、大眾、豐田等汽車制造商均在汽車的車身裝配中大量使用焊接工藝，為企業帶來了巨大的經濟效益。例如，福特汽車公司用5米長的光纖將2kW的Nd：YAG激光傳輸到裝在IR761／125型機器人的焊頭上，用于車身裝配，大大提高了焊接效率和效果。波音、空中客車等飛機制造公司廣泛運用激光技術進行焊接、切割、打孔、表面硬化等。
激光在工業生產中的應用還包括：大規模集成電路的光刻技術，印刷電路板打孔技術，鐘表零件制造與首飾加工等領域。西門子公司在一條流水線上就采用400多臺激光設備。
半導體激光器和半導體泵浦固體激光器以自身所具有的高光電轉換效率、更小的體積，以及更優化的激光模式等優勢，應用在工業激光加工、激光醫療等多個領域，成為激光加工設備的主導方向。
激光技術對產品投入產出比和技術基礎的優化作用更加明顯，融合在產品與服務中的技術含量越來越高。激光打標機和彩色打標機，其控制軟件實現了根據不同的顏色要求，控制不同波長的激光，不同工作時間的輸出，提高了激光標記設備的使用范圍。
激光技術與其它學科的融合以及應用領域范圍的不斷擴大，如利用激光對出土文物進行清洗與保護，利用水柱導光實現硅片的精密切割，利用激光檢測水果甜度和果肉軟硬程度，實現非金屬材料焊接，以及激光美容技術等。
激光材料加工是激光技術應用的基礎和支柱產業，根據國際激光產業界統計，激光材料加工產值占激光加工總產值的比例最大，達到26%。2000年，全球范圍內以激光為主的光電子產業總產值1800億美元，科學界預測，到2010年產值將達到4500億美元，以光電子信息技術為主導的信息產業將形成5萬億美元的產業規模，到2015年，光子產業可能會取代傳統電子產業，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命和進步（資料來源：武漢市光電子信息產業發展主要情況）。
激光的精密制造與服務主要應用于精密機械以及電子工業中，精密激光制造和服務典型的應用是SMT模板、精密金屬零件、FPC切割、HDI鉆孔及激光打標。
精密激光切割的一個典型應用就是切割印刷電路板PCB中表面安裝用模板。傳統的 SMT模板加工方法是化學刻蝕法，其致命的缺點就是加工的極限尺寸不得小于板厚，并且化學刻蝕法工序繁雜、加工周期長、腐蝕介質污染環境。采用激光加工，不僅可以克服這些缺點，而且能夠對成品模板進行再加工，特別是加工精度及縫隙密度明顯優于化學刻蝕法。
激光精密焊接方面,激光焊接熱影響區很窄，焊縫小，尤其可焊高熔點的材料和異種金屬，并且不需要添加材料。利用固體激光器進行縫焊和點焊，已有很高的水平。另外，用激光焊接印刷電路的引出線，不需要使用焊劑，并可減少熱沖擊，對電路管芯無影響，從而保證了集成電路管芯的質量.
激光精密切割與傳統切割法相比，激光精密切割有很多優點，激光能開出狹窄的切口、幾乎沒有切割殘渣、熱影響區小、切割噪聲小，并可以節省15%-30%的材料。由于激光對被切割材料幾乎不產生機械沖力和壓力，故適宜于切割玻璃、陶瓷和半導體等既硬又脆的材料，加上激光光斑小、切縫窄，所以特別適宜于對細小部件作各種精密切割。
與機械、化學、電鑄和借助模具等傳統的制造手段相比，激光制造在材料加工中具有明顯的優勢。激光具有很好的單色性、相干性、方向性和高能量密度，其空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，因此特別適用于自動化加工。
目前全球已開發出20多種激光加工技術，對于精度和結構復雜的產品，以及設計變化多、數量少的研發樣品，可以用激光直接量產、省去模具使用（模具生產周期長、成本高）。激光應用技術已成熟的包括：激光切割、激光成形、激光鉆孔、激光焊接、激光劃線、激光表面處理等。
激光由于其具有很好的單色性、相干性、方向性和高能量密度等特性，隨著技術的進步，日益廣泛地被應用于各類制造服務中，精密激光正不斷地滲透入傳統加工中。傳統的打孔方法在許多場合已不能滿足需求，如在堅硬的碳化鎢合金上加工直徑為幾十微米的小孔；在硬而脆的紅、藍寶石上加工幾百微米直徑的深孔等，用常規的機械加工方法無法實現。而激光束的瞬時功率密度高達108W/cm2，可在短時間內將材料加熱到熔點或沸點，可以很容易地在上述材料上實現打孔。與電子束、電解、電火花和機械打孔相比，激光打孔質量好、重復精度高、通用性強、效率高、成本低及綜合技術經濟效益顯著。激光精密打孔已經達到很高的水平，可以加工直徑從20um到80um的微孔，并且其直徑與深度之比可達1:80。激光束還可以在脆性材料如陶瓷上加工各種微小的異型孔如盲孔、方孔等，這些都是普通機械加工無法做到的。 #p#分頁標題#e#
精密激光制造是新興的加工方法，正在滲透入傳統制造中，逐步替代和突破傳統的制造方法，未來發展空間巨大。激光技術應用是當今全球發展最快、最活躍的高技術產業之一，在傳統制造領域，如汽車、電子、電器、航空、冶金、機械等制造領域，激光正在替代傳統的機械、化學等加工工藝，實現對金屬和非金屬材料的切割、焊接、表面處理、鉆孔以及微加工等。與此同時，隨著激光加工技術的不斷進步以及工業化生產的不斷升級，激光加工領域不斷拓寬，作為新的應用領域，高科技材料（如單晶硅、不易加工的金屬等）的應用增長迅速，其中的激光應用銷售市場也在快速增長，在工業生產中應用范圍越來越廣，激光在工業生產中的應用還包括：大規模集成電路的光刻技術，印刷電路板打孔技術，鐘表零件制造與首飾加工等領域。
激光制造比傳統制造的優勢:
社會分工越來越細，專業化程度越來越高，是歷史發展的必然趨勢。企業競爭優勢的大小主要是由生產要素中最薄弱的要素來決定，企業要將每個要素都做到最好是不現實的，世界上沒有一個全能企業。現代企業專注于把內部資源集中在最具核心優勢項目上，而把非優勢項目外包，這是提升競爭優勢的有效路徑。業務外包已成為當今全球新一輪產業革命和轉移中不可逆轉的必然趨勢。精密激光制造和服務外包必要性主要體現在：
第一、減少浪費性競爭。生產精密激光加工產品不僅要求投入大量的資金用于購買激光加工設備，同時由于應用技術性強還要配備相關的專業技術人員。通過將精密激光制造外包，可以節省大量資金和人力投入。
第二、獲得規模經濟。通過協作外包建立大規模專業化分工體系，可以從規模經濟中獲得經濟效益，使各參與分工的單位分享規模經濟帶來的利益。
第三、降低企業成本。相對于機械、電化等傳統的加工手段，精密激光加工設備價值高昂，外包有利于提高加工設備的利用率，降低加工成本。大企業可以通過生產一體化來降低生產成本，但是分工過細又會使一體化的成本上升。當大企業的市場交易成本小于一體化成本時，大企業往往通過分工協作方式，將部分業務外包，通過市場交易來滿足自己所需的服務或中間產品，從而降低企業的總成本。
從國外多年應用的實際情況來看，精密激光制造和服務專業化程度和外包比例較高，這是和現代制造業社會分工專業化、規模化、標準化相吻合，也是市場經濟充分競爭的必然結果。精密激光制造投資大，技術要求高，精密激光制造需求一般通過外包方式來實現，精密激光制造和服務專業化是一種有效的經營模式，由此催生了一批專業從事精密激光制造和服務的企業，帶來了精密激光制造和服務行業的出現和發展。
精密激光制造和服務行業的發展趨勢
1、專業化精密激光制造和服務是未來激光行業的發展方向
由于人們對器件尺寸的要求越來越小，物理尺寸也越來越小，需要精度更高、加工速度更快、加工尺寸越小的技術出現，激光是最有競爭力的技術之一。諾貝爾物理學獎獲得者Richard Feynman早在50年代末就曾預言，制造技術將沿著從大到小的途徑發展，即用大機器制造出小機器，用這種小機器又能制造出更小的機器，并由此在微小尺度領域制造出一代代的批量加工工具。科學技術的革命證實了Feynman的預言。微電子技術的出現就是最有說服力的例子，從集成到大規模集成到超大規模集成技術的迅猛發展中，已經顯示出未來的制造技術必將沿著“越來越小”的方向進軍。20世紀把電子技術的主要功能高度集成在一起，形成了世紀標志的高技術產業，并滲透到人類活動的各個領域。21世紀則是多門學科的集成技術，即把微電子、微光學、微機械以及傳感器、執行器的信號處理單元集成在一起的微納制造和微系統技術。微納制造技術與功能微系統將成為21世紀高新技術與產業的里程碑，其發展將使人類在認識和改造自然的能力上達到一個新的高度，導致人類生活和社會物質文明及科學技術的巨大變革。精密加工正是這種需要下發展起來的，精密激光制造和服務是未來制造的發展方向。
2、我國精密激光制造和服務的滲透率還很低，發展空間巨大。
精密激光加工技術屬于高精尖技術，需要對光學、材料學、機械、電子自動化等多門學科進行綜合應用。激光加工系統與計算機數控技術相結合，成為優質、高效和低成本的加工生產手段，對傳統工業尤其是裝備制造業的改造和技術提升發揮著越來越重要的作用。
目前，我國產業領域對精密激光應用的認識還比較缺乏，精密激光加工的應用推廣還很不足，精密激光的行業滲透率還很低，巨大的應用市場有待開發。根據《中國激光產業發展的對策和措施》調查，國外已建立有約5000個激光加工站,而我國現只有120個左右的激光加工站或加工中心，具有很大的發展潛力。
加工手段升級、世界制造業重心向中國轉移以及環境保護是推動我國精密激光加工市場需求快速增長的三大驅動力。在精密激光制造與服務業，SMT模板制造中激光加工法已替代原有的化學蝕刻法，精密金屬零件、激光成型、HDI鉆孔正由于激光技術的應用而在加工方面取得新的突破。
3、精密激光制造和服務行業是個新興的行業,正處于成長初期。
精密激光制造和服務行業是新興的行業，精密激光制造和服務行業有技術先于市場，技術引導市場的特征，隨著激光技術的發展，越來越多的激光制造技術應用于傳統制造中，激光制造技術正不斷地替代和突破傳統的制造技術。激光制造和服務正在廣度和深度方面不斷地滲透到傳統制造中，行業發展前景相當廣闊。目前激光制造和服務行業正在逐步形成并不斷地發展壯大過程中，經過幾年的積累，目前正處于生命周期中的成長初期
與此同時，隨著激光加工技術的不斷進步以及工業化生產的不斷升級，激光加工領域不斷拓寬。精密激光正不斷地替代和突破傳統制造，每替代或突破一項傳統制造方法，都將帶來精密激光應用的發展，隨著越來越多的替代和突破，精密激光制造業將呈現跨越式增長，未來發展空間巨大。
精密激光制造業跨越式發展圖
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
