OFweek激光網(wǎng)訊:作為當(dāng)前主流的工業(yè)級激光器之一,固體激光器基于其所具有的各種性能優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各行業(yè),并且在中國市場呈現(xiàn)出穩(wěn)定的增長態(tài)勢和良好的發(fā)展前景。 固體激光器特點及發(fā)展情況 固體激光器是目前主流的工業(yè)級激光器之一,擁有脈寬窄、多波長、輸出能量大、峰值功率高及材料吸收好等特點,并且能做到一般CO2 激光器和光纖激光器無法做到的精細(xì)微加工和特殊材料加工,已被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。 據(jù)Unlimited Strategy的報告顯示,全球工業(yè)級激光器在2015年的銷售總額達(dá)到31.8億美元,比2014年增長了6.9%(表1)。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)放緩,特別是主要新興市場表現(xiàn)疲軟,西方經(jīng)濟(jì)體情況不樂觀的情況下,全球工業(yè)激光能逆轉(zhuǎn)制造業(yè)的頹勢,實現(xiàn)正增長。其中,固體激光器在2015年的銷售額為4.63億美元,與2014年基本持平,預(yù)測未來固體激光器將穩(wěn)步持續(xù)提高。
表1:2015年全球及中國工業(yè)激光器與固體激光器銷售情況(百萬美元)
國過去以低廉勞動力密集型產(chǎn)業(yè)而得名“世界工廠”,而現(xiàn)在,受到全球經(jīng)濟(jì)不景氣及東南亞新興制造工廠的沖擊,中國制造業(yè)發(fā)展速度放緩,制造業(yè)GDP增長率從2014年的7.3%滑落至2015年的6.0%。然而,固體激光器在中國市場表現(xiàn)出穩(wěn)定的增長態(tài)勢,在2015年銷售約1.3億美元,增長率為8%,占全球28.3%,超過制造業(yè)整體水平。 2015年固體激光器在微加工領(lǐng)域的表現(xiàn) 從表2中可知,在半導(dǎo)體/電路板/顯示器微加工和增材領(lǐng)域?qū)腆w激光器有著很強(qiáng)的依賴,2015年固體激光器在這兩項微加工領(lǐng)域占比都超過60%,表現(xiàn)最為突出。 另外,值得注意的是,在打標(biāo)一項中,雖然固體激光器目前占比僅為8.8%,但是數(shù)額較大,為5,020萬美元。未來打標(biāo)將持續(xù)朝著更精細(xì)、更高端的趨勢發(fā)展,固體激光器的優(yōu)勢將愈發(fā)得到突顯,這個數(shù)值將會越來越大。 2016年固體激光器發(fā)展趨勢 表3是幾類固體激光器的典型應(yīng)用,據(jù)Unlimited Strategy預(yù)測在2016年均出現(xiàn)不同程度的增長。其中增材制造預(yù)測提高的幅度最大,達(dá)2,400萬美元,增長率高達(dá)37%;激光打標(biāo)雖增長率僅為3.9%,但因其整體基數(shù)大,2016年估計將增長了2,220萬美元;而半導(dǎo)體/電路板/顯示屏預(yù)計增長550萬美元,同比增長5%。 2016年初固體激光器銷售量漲勢迅猛,其中固體激光器主要提供商英諾激光在1至5月間的出貨量出現(xiàn)了強(qiáng)勁的增長,表現(xiàn)突出。由于固體激光器在微加工方面固有的技術(shù)優(yōu)勢,使得工業(yè)級固體激光器相較其他激光器而言在以下幾個方面更為出色: ● 智能手機(jī)蓬勃帶動激光行業(yè)發(fā)展 近兩年智能手機(jī)推出的功能越來越多,指紋解鎖就是其中之一。由于指紋模組芯片切割要求精度細(xì),截面光滑,崩邊少,目前只有使用紫外激光進(jìn)行精細(xì)切割才能達(dá)到要求!妒謾C(jī)報》稱,僅在中國2015年就銷售了含指紋模組的手機(jī)共計1.25億臺;而CCID則報道,2014年全球指紋芯片出貨量為2.1億顆,2015年增長至3.6億顆,增長率高達(dá)73.02%,預(yù)計2016年將達(dá)到5.5億顆。
表2:2015年各激光微加工領(lǐng)域激光器及固體激光器的銷售情況(百萬美元)
在指紋手機(jī)滲透率越來越高的今天,指紋模組在未來定然會是手機(jī)的標(biāo)配,這將會極大刺激指紋模組激光切割設(shè)備銷量,預(yù)計將會是2015年的數(shù)倍。 ● 3D打印迎來發(fā)展全盛期 3D打印技術(shù)近年來在中國也獲得了迅猛發(fā)展,預(yù)計在2016年激光增材制造增長率超過37%,達(dá)8,880萬美元的規(guī)模。在激光增材制造技術(shù)中,SLM燒結(jié)和SLA光固化是其中最為典型的技術(shù)。
SLM全稱是激光選區(qū)融化金屬打印技術(shù),是使用激光對金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)的增材制造。該技術(shù)繼承了3D打印技術(shù)的優(yōu)勢,可以定制化生產(chǎn)所需的零件。但是其缺點也非常突出,由于受掃描振鏡偏轉(zhuǎn)角度的限制,加工的零件尺寸范圍有限,產(chǎn)品相對單一;粉末燒結(jié)成型件的表面質(zhì)量差,需要二次加工后方能使用,同時加工過程中容易出現(xiàn)球化和翹曲問題;高功率的激光設(shè)備和精準(zhǔn)的光學(xué)設(shè)備使得打印機(jī)的價格居高不下,提高了行業(yè)進(jìn)入門檻,不利于行業(yè)的整體發(fā)展。
表3:幾類典型激光應(yīng)用的激光器銷售收入產(chǎn)值(百萬美元)
LA光固化采用的是選擇性光固化光敏樹脂材料的技術(shù),是目前最成熟,應(yīng)用最廣泛的3D打印技術(shù)。由于其加工速度快,精度可達(dá)10微米,無需二次加工,已被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、模型模具等領(lǐng)域。聯(lián)泰三維等3D打印企業(yè),積極推動中國3D打印技術(shù)的市場化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,把SLA技術(shù)廣泛應(yīng)用到各級行業(yè)及領(lǐng)域中。目前SLA技術(shù)正往著提高加工精度發(fā)展,未來在生物、醫(yī)藥和微電子等領(lǐng)域有更大的突破。 ● 食品,飲品和藥品等標(biāo)識產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型UV激光標(biāo)識 近年來,人們對食品等安全意識提高,我國已開始著手實施一系列的安全標(biāo)識法則與追溯系統(tǒng)。這些法律法規(guī)明確規(guī)定了監(jiān)管碼的標(biāo)識要求,而傳統(tǒng)油墨噴碼的圖像模糊,易被擦改,易于仿造等問題將無法通過標(biāo)準(zhǔn)。激光打標(biāo)的標(biāo)識擁有高解析度,無法磨滅等優(yōu)勢將是標(biāo)識行業(yè)未來的發(fā)展方向,相信在不久的將來,激光打標(biāo)將會逐步取代傳統(tǒng)標(biāo)識工藝。 相比較一般的CO2和光纖激光器,固體激光器除了擁有更優(yōu)質(zhì)的聚焦光斑,還能提供355nm波長的紫外激光,能被眾多食品等包裝使用的聚合物材料吸收,如HDPE,PP,LDPE和PET等,留下清晰的標(biāo)碼,這是其他激光器做不到的。預(yù)計2016年全球激光打標(biāo)市場達(dá)5.908億美元, 而因為UV固體激光的特性,其將在食品、飲品和藥品類等標(biāo)識市場的占有率將呈幾何倍數(shù)增長。 固體激光器和超快激光器未來在中國市場的發(fā)展 根據(jù)“中國制造2025”計劃勾勒的精神,中國的制造業(yè)會往信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化持續(xù)深化和發(fā)展,并有效地做到節(jié)能減排的綠色工程。激光制造將會對這一計劃起到重大的推動作用。其中,針對微加工領(lǐng)域的固體激光擁有天然的優(yōu)勢。
固體激光器 具有有脈寬窄,多波長,輸出能量大,峰值功率高及材料吸收好等特點,是目前主流的工業(yè)級激光器之一。 消費(fèi)電子類產(chǎn)品的強(qiáng)勢和新技術(shù)研發(fā)勢必會向激光加工提出更高的要求,而固體激光器的特性使得其在與光纖激光器、二氧化碳激光器等的競爭中保持領(lǐng)先地位。在各類激光微加工應(yīng)用中,微電子品打標(biāo)和芯片微加工仍占有主要地位; 國內(nèi)3D打印技術(shù)發(fā)展態(tài)勢較好,仍有巨大的升值空間;與此同時,UV激光打標(biāo)將會成為標(biāo)識行業(yè)的新增長點。 另外,超快激光作為目前最尖端的激光技術(shù),在透明材料加工、生物醫(yī)療及金屬材料加工方面有著重大的突破。根據(jù)Strategies Unlimited發(fā)布關(guān)于超快激光市場調(diào)查,與激光器整體市場相比,目前超快激光器份額相對較小,但是增長速度卻達(dá)到整體的兩倍,在2019年有望突破14億美元。 中國超快激光器發(fā)展較晚,現(xiàn)階段主要依賴進(jìn)口,其中德國通快,美國相干和美國光波(英諾激光)在超快激光市場上扮演著重要的角色。未來,隨著研發(fā)技術(shù)提高,生產(chǎn)成本降低,超快激光器有望進(jìn)入更多的微加工領(lǐng)域,開拓更加廣闊的市場。 |