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激光设备的新兴市场应用分析
关键词:激光设备
2020-02-25

激光加工技术是一种应用定向能量进行非接触加工的新型加工技术,与传统接触式加工方式有本质区别,可与其他众多技术融合、孕育出新兴技术和产业,将对许多传统加工产业产生重大冲击。随着皮秒、飞秒激光技术的逐步成熟和产业化,激光将更广泛地应用于全面屏、陶瓷、金属、合金等材料的精密加工,支撑消费电子、新能源、高端制造等产业的发展。


激光设备的新兴市场应用分析


全面屏面板加工

全面屏趋势兴起最直接影响的是智能手机显示的方案的变革,进而要求封装的工艺就会越来越高,才可以使得外观美观。这其中释放了异形切割的工艺要求,目前,只有激光设备才可以做到基于ltps技术的中小尺寸柔性oled面板在色域、对比度、节能、可弯曲等特性上超过lcd面板。而柔性oled面板的放量是全面屏的助推剂,异形切割是全面屏得以在当前智能手机外观基础上兼容前置摄像头、受话器、传感器等功能器件的最优银河网站的解决方案,进而推动小功率激光设备的发展。

对于oled 面板的异形切割有刀轮和激光切割两种途径,其中刀轮切割属于机械加工,存在速度慢、磨具损耗块、良率低、切割面粗糙等问题,铣削加工则需要反复研磨和抛光,对于复杂的异形切割适应性差;相比之下,激光切割为非接触型加工,可以做到高速、任意形状、无碎屑等优势,尽管成本较高,但仍是手机注重颜值时代中,全面屏异形切割的主流方向。

异性切割方法对比


脆性材料加工

随着消费者对手机外观的日益要求严格,手机盖板和背板的材料将会被脆性材料取代。而对于脆性材料的切割方式,传统的切割轮子将不再适用。因此,高功率、高能量的激光加工方式成为众多厂家的选择。使用激光设备进行切割,不仅节省材料热损失,还能省去切割断面后续处理。根据ofweek预测,根据2017年全球智能手机出货量为15.5亿台,预计到2020年出货量达到16.0~19.4亿台,那么到2020年3d玻璃盖板的需求量则为4~9.5亿片,那么到2020年,全球新增激光加工设备的需求为60亿元到170亿元之间。


新能源汽车及动力电池激光加工

受益于动力电池扩产,设备行业需求增速。电动汽车未来发展的关键技术是动力电池的安全性、成本及储能容量。动力电池的制作工艺复杂,安全性要求高;其制作过程中的关键工艺技术之一是技术;动力电池激光焊接工艺包括电池软连接焊接、顶盖焊接、密封钉焊接、模组及pack焊接。激光焊接优势在于焊材损耗小、被焊接工件变形小、设备性能稳定易操作,焊接质量及自动化程度高。

激光焊接在动力电池领域的优势

汽车轻量化持续带动对激光焊接的需求。减轻汽车重量,不仅可以降低油耗、减少二氧化碳排放,而且可以改善加速性能、缩短制动距离、最终提升驾驶体验。因此,汽车轻量化已经成为国内外汽车制造追求的一个新的目标。实现汽车轻量化,最有效的方式是使用轻质材料;相比于传统材料,目前可用的汽车轻质化材料有铝合金、碳纤维、镁合金等,而这些材料加工较普通钢材难度更大,通常采用激光焊接的方式进行处理,可以在加工效率和性能之间找到平衡;此外,板材的激光拼焊,能减少板材的搭接部分,进而减轻一部分的重量。激光焊接作为一种先进的加工技术,未来将成为汽车制造业的标配工具,需求也将受到汽车轻量化的发展而不断增长。

据工信部《节能与新能源汽车技术路线图》提出,到2025年,新能源汽车占汽车总体销售的比例20%以上,新能源汽车的增长也助力了动力电池的增长。工信部指出,到2020年,动力电池行业总产能超过100gwh,行业的复合增长率超过34%。而新能源汽车的电池制造过程涉及的工艺要求高,激光焊接有望成为动力电池生产的首选。十三五规划指出,动力电池投资额将达到560亿元,对应的激光设备需求为56亿元。


3d打印

3d打印技术是将激光技术、自动化技术、人工智能技术有效结合而成新加工技术。3d打印作为一种全新的制造技术其应用优势突出,尤其是在零部件结构高度复杂的尖端科技领域,比如航空发动机、火箭飞行器、汽车发动机等的制造。随着3d打印材料和打印设备价格的下降,3d打印市场有望迅速扩展,成为重要的加工手段。2017年全球3d打印市场规模超过60亿美元。




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