抓住机遇,推动激光加工跨越发展
作者:邓树森  发布日期:2009-09-14

白车身薄板成型体约有几百件,每件需3~5套模具,其成本在20万~1000万元之间,模具制造时间需半年。采用激光切割替代冲裁模和修边模是最佳选择,用于多种车型或更改车身设计,只须编程便可解决,工装简单,价格低廉,缩短生产周期5~10倍。
      激光剪裁拼焊是将不同厚度、强度和不同材质的薄板,用激光“剪裁”成合适尺寸、形状的坯板,然后用激光拼焊成车身所需的板,再冲压成型,可达到减轻白车身重量。业内人士说,加再大马力,不如减100kg自重,而且可节约材料消耗,节省工序和装配工作量,免去在线点焊,从而降低点焊造成环境污染,减小车间噪声,降低费用,可提高车身结构刚度和安全性。
● 重大机器零部件再制造的激光热加工
       从装备的论证、设计、制造、使用、维修一直到回收的整个费用称作零件的全寿命周期费用。传统上只重视装备的“前半生”,一般这个周期只占20%~40%的费用。装备的再制造是以其“后半生”为服务对象。机器零部件的再制造可使其获得原有品质及高附加值的成品,可节约材料、节约资源、节省时间,保护环境及节约加工费用,实现持续发展。
       全球再制造业每年节材1400万吨,节电约8个中等发电站的发电量,减少CO2排放2800万吨。美国再制造业产值750亿美元,其中工程机械及汽车约占500亿美元。我国发改委已建立“汽车零部件再制造工程试点”,上海大众已完成13000台发动机再制造,节约钢材765吨、铝材208吨,节电146万度。 
      激 光加工技术在再制造业的应用中具有不可替代性。它是由激光相变硬化到表面合金化、熔覆,由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层。国内已有单位将它应用到 电力、石化、冶金、钢铁、机械等工业,修复了石化工业中的多种涡轮动力转子、压缩机主轴、汽轮机叶片、钢厂飞剪、轧辊等重型零部件,取得良好效果。预计其 它激光加工技术也会逐步得到采用。

● 液晶屏制造中的激光退火
       国务院通过的“电子信息产业调整振兴规划”中,支持包括“新型显示和彩电工业转型”在内的六大工程,其中明确支持6代以上液晶屏项目。据报导,国内市场对大尺寸液晶显示板需求猛增,少数跨国企业技术垄断,使我们受制于人,只能高价进口,2007年1-7月进口11亿块,金额达281亿美元,国外已迈入7代、8代线生产,而我国仅徘徊于4代、5代线。
       目前制作液晶屏的工艺是要对石英玻璃基板上溅射非晶硅,然后把它加热到600℃以上,一直到非晶硅熔化,降温使其再结晶变为多晶硅,这样比非晶硅屏板象素单元密度高,孔径比较大,还可在屏周边集成驱动电路。但这样的工艺对于6代甚至7代、8代显示屏就要求很大尺寸的石英玻璃(或耐热玻璃)作基板,其价位高,大尺寸优质玻璃材料难以得到。还要求在生产线上安装比显示屏尺寸大2~3倍的退火炉,从而增加制造上的许多困难。若采用紫外波段的激光器对基板进行退火,其温度可大大降低,无需大尺寸退火炉,并且可用普通低价玻璃替代昂贵的大尺寸石英玻璃,显示屏尺寸或形状改变能迅速适应,从而降低制造成本,还可免去费时的加热冷却过程,提高成品率。
       另外大显示屏的ITO导电薄膜图形采用激光生成技术,可达到无掩膜制作,省去图形掩膜的制作,激光刻线可达5m,故而能提高图形清晰度。
● 电路板(PCB)的激光微细加工
      众所周知,电路板的主要功能是实现电气互连。它是按不同产品而专门制作的特殊部件。众多的产品都需要采用电路板,电路板的种类多种多样,有单面板、双面板、多层板;有挠性板、刚性板、刚柔结合板;还有射频板、微波机、特殊功能板。
      据报导:2007年我国PCB产值为900亿。展望2009年由于笔记本电脑估产1.5亿台,3G手机市场估产1.8亿部,家电下乡补贴政策落实,库存需要,机顶盒项目启动,我国电路板(PCB)订单将明显回暖,这就给制造PCB板的激光精密切割技术带来巨大商机。
       SMT技术是采用激光切割不锈钢模板,将电路切出,再漏印焊膏形成电路,经表面贴装芯片、元器件、回流焊后成为成品。还有采用紫外波段激光的精切挠性电路板。3D指状电路也会随着移动设备微小型化、无线化等发展趋势明显,必将带来激光直接将电路刻写在模塑工件上形成,这方面技术在日新月异的发展,希望给予重视。