全球制造業(yè)每年的切削加工費(fèi)用，達(dá)到4000億美元以上，其中刀具費(fèi)用為200億美元左右。發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)近年來(lái)大量采用現(xiàn)代高效切削刀具來(lái)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，每年為制造業(yè)節(jié)約成本達(dá)1000億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在刀具上的投入。
全世界刀具市場(chǎng)需求正在不斷增長(zhǎng)中。其中歐洲、北美國(guó)家增長(zhǎng)穩(wěn)定，特別是東歐國(guó)家，亞洲市場(chǎng)略有回升，市場(chǎng)潛力很大，拉美國(guó)家市場(chǎng)明顯增長(zhǎng)，尤其是墨西哥。對(duì)此，在過去的一年中，刀具市場(chǎng)之所以需求增長(zhǎng)緩慢，主要是因?yàn)榈毒邏勖黾�，再有就是用戶針�?duì)整個(gè)制造過程提出要求，取代了許多的機(jī)床和刀具。以及多功能刀具的應(yīng)用增多，替代了很多以往單功能的簡(jiǎn)單刀具。今后用戶將更加強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)廠對(duì)刀具的研究和發(fā)展，不僅是在材料和表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，而且也在刀具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝過程方面，注重生產(chǎn)實(shí)踐，將幫助刀具制造廠增加在它們所熟悉領(lǐng)域中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在技術(shù)更新方面，硬質(zhì)合金刀具逐漸取代高速鋼刀具，特別是圓形刀具。涂層刀具的應(yīng)用越來(lái)越普遍，在歐洲，高速加工用新型刀具市場(chǎng)占有量不斷增長(zhǎng)。
廠商方面的動(dòng)態(tài)。從刀具制造商合作方式來(lái)看，在高新領(lǐng)域市場(chǎng)將出現(xiàn)很多大公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高檔模具的需求量很大，根據(jù)預(yù)測(cè)，“十二五”期間，模具市場(chǎng)總的趨勢(shì)平穩(wěn)向上，但要求國(guó)產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。而且，家電、汽車、塑料制品行業(yè)對(duì)模具需求最大。國(guó)際市場(chǎng)方面，近年來(lái)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人工費(fèi)用增加，其正向發(fā)展中國(guó)家特別是東南亞國(guó)家轉(zhuǎn)移。其國(guó)內(nèi)以生產(chǎn)高、精模具為主，人工勞動(dòng)投入量大的模具依靠進(jìn)口解決。因此，中低檔的模具國(guó)際市場(chǎng)潛力十分巨大。只要國(guó)產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。此外，國(guó)際市場(chǎng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的需求量也很大。
目前，我國(guó)只有少量出口。在新的世界經(jīng)濟(jì)一體化浪潮中，全球制造業(yè)加速向中國(guó)大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢(shì)所趨，中國(guó)也將逐步發(fā)展成為世界級(jí)的制造業(yè)基地。優(yōu)勢(shì)明顯的廣東特別是珠江三角地區(qū)，將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。同時(shí)，由于近年來(lái)我國(guó)每年用近10億美元進(jìn)口模具，其中精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以從減少進(jìn)口角度出發(fā)，這類高檔模具，五金工具在市場(chǎng)的份額比例也將逐步增大。未來(lái)，我國(guó)的模具及數(shù)控刀具產(chǎn)業(yè)也將位列世界前茅。
超高能、超短脈沖——這兩者的結(jié)合讓超短脈沖激光近幾年為生產(chǎn)和醫(yī)療帶來(lái)了全新應(yīng)用方向。世界領(lǐng)先激光、光電展LASER World of PHOTONICS將于2013年5月13-16日在慕尼黑展覽中心舉行，期間將展示在激光脈沖時(shí)間縮短，功率提升之后帶來(lái)的各種可能應(yīng)用。同期（2013年5月12-16日），觀眾將有機(jī)會(huì)參加在臨近的慕尼黑國(guó)際會(huì)議中心舉行的光學(xué)技術(shù)大會(huì)，通過6大會(huì)議，2500多場(chǎng)精彩演講，了解最新技術(shù)發(fā)展。
自出現(xiàn)以來(lái)，激光就一直是用戶們的寵兒：它非常精確，使用高度集中的能量，尤其適合各種極為復(fù)雜的任務(wù)。但是它也有問題：溫度可以嚴(yán)重?fù)p壞甚至毀掉材料和人體組織，從而使其應(yīng)用大大受限——但超短脈沖激光的出現(xiàn)改變了這一切。它能夠發(fā)出皮秒級(jí)別以下的脈沖，能夠在過熱前切入或去除材料。
“市場(chǎng)上的產(chǎn)品，尤其是那些皮秒級(jí)別的，現(xiàn)在已經(jīng)可以用于工業(yè)生產(chǎn)，而且在日以繼夜地使用中，”TRUMPF微工藝應(yīng)用高級(jí)經(jīng)理Christof Siebert說(shuō)。他在大會(huì)期間將主持“短脈沖激光系統(tǒng)的最新應(yīng)用”研討會(huì)。該會(huì)議在C2大廳會(huì)議室舉行，時(shí)間是2013年5月13日（14:00 – 16:00）。
超短脈沖激光的不斷發(fā)展是“激光系統(tǒng)和生產(chǎn)工程”展區(qū)（C1和C2館）的重點(diǎn)展出內(nèi)容，同時(shí)在光學(xué)技術(shù)大會(huì)“生產(chǎn)中的激光2013”會(huì)議上也將對(duì)這一技術(shù)做深入探討。
越來(lái)越短的脈沖，不斷提高的功率
Siebert說(shuō)道，“目前的普遍趨勢(shì)是提高平均功率來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)力和效率。第二則是更短的脈沖以適應(yīng)更多的敏感性材料，從而擴(kuò)大工業(yè)應(yīng)用范圍。”
對(duì)Fraunhofer激光研究所材料清除與焊接部部長(zhǎng)Arnold Gillner博士而言，技術(shù)主要是向500W平均功率發(fā)展。“在Fraunhofer，我們已經(jīng)推出了1KW飛秒激光的原型機(jī)，”Gillner補(bǔ)充說(shuō)。他將和Siebert一起主持超短脈沖激光相關(guān)的會(huì)議。“對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，主要的問題是如何將更高功率的超短脈沖激光用于工件處理，以達(dá)到更高的燒蝕質(zhì)量。”Fraunhofer研究所將在展會(huì)上介紹兩種滿足上述條件的辦法：光束偏轉(zhuǎn)速度超過300m/s的超快速掃描系統(tǒng)，和能使加工并行的多光束光學(xué)系統(tǒng)。
除可行性外，成本也無(wú)庸置疑是最近技術(shù)發(fā)展的重要一環(huán)。例如，Jenoptik公司一位專家就指出，它們的目標(biāo)是使用更高能的激光，從而提高生產(chǎn)率，以抵消飛秒激光投資帶來(lái)的成本。就性能穩(wěn)定性而言，飛秒激光現(xiàn)在已經(jīng)能夠“24小時(shí)/7天全時(shí)完美運(yùn)行”。此外Jenoptik還將自己的D2盤形激光器系統(tǒng)的激光脈沖頻率提高到了500 kHz 以上，并將輸出功率提高了25%。Jenoptik 還開發(fā)了一系列的新型透鏡使其高能激光全石英透鏡組得到完善。
無(wú)劈裂分離組成材料
超短脈沖激光界的領(lǐng)頭羊IMRA公司副總裁Gyu C. Cho說(shuō)，超短脈沖激光最適合的領(lǐng)域是透明材料和極硬/脆材料的處理。Cho博士從該技術(shù)中看到了全新的可能性。過去使用傳統(tǒng)激光分離可能帶來(lái)燒毀或邊緣劈裂 ，而IMRA所生產(chǎn)的飛秒激光器一般具有20W的平均功率和50微焦耳的脈沖功率，杜絕了這種現(xiàn)象。Cho博士說(shuō)，最早受益于超短脈沖激光的行業(yè)包括顯示器生產(chǎn)和半導(dǎo)體及微電子行業(yè)。
超短激光脈沖毫無(wú)疑問可以用于各種玻璃或易碎材料�，F(xiàn)在在智能手機(jī)上廣泛使用的更薄、更硬的玻璃就是一個(gè)例子：“像TruMicro Series 5000這樣的皮秒激光器就很適合切割玻璃板。該技術(shù)能夠避免金剛石或持續(xù)或長(zhǎng)脈沖激光切割時(shí)帶來(lái)的微小裂痕”，Trumpf 公司專家Christof Siebert解釋說(shuō)。
超短脈沖激光醫(yī)療應(yīng)用興起
該技術(shù)也給醫(yī)藥和醫(yī)療結(jié)束帶來(lái)了極大好處。其中最重要的是“在屈光性白內(nèi)障手術(shù)中使用該技術(shù)，”相干公司營(yíng)銷總監(jiān)Matthias Schulze博士說(shuō)。這種應(yīng)用在過去一到兩年已經(jīng)成為醫(yī)療激光方面發(fā)展最快的技術(shù)。它能保證在“更換眼內(nèi)透鏡后視力提升更高。”Schulze說(shuō)。例如，使用該技術(shù)就可以更精確的切割以糾正散光，從而使得眼內(nèi)透鏡能完美貼合。他預(yù)計(jì)在未來(lái)：“微型激光器將讓我們能夠用上更小的手術(shù)臺(tái)，而更高的激光脈沖率則能進(jìn)一步縮短手術(shù)時(shí)間。”
用戶往往對(duì)技術(shù)的益處所知甚少
在MIKROLAS創(chuàng)新論壇上，來(lái)自Munster的咨詢公司LOTSE在其為Rostock焊接研究所所做的調(diào)查報(bào)告中說(shuō)明，生產(chǎn)商和用戶通過展會(huì)交換意見和信息相當(dāng)重要。他們的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：超短脈沖激光主要是在在實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)開發(fā)部門出現(xiàn)。目前，“唯一值得一提的應(yīng)用是皮秒水平的，”LOTSE董事總經(jīng)理Josef Gochermann博士說(shuō)。其主要原因就在于缺乏了解：“超短脈沖激光的潛在用戶對(duì)該技術(shù)的可能性以及自己能夠從中得到的益處還知之甚少。”Gochermann解釋說(shuō)。
LASER World of PHONTONICS慕尼黑國(guó)際應(yīng)用激光、光電技術(shù)博覽會(huì)暨光學(xué)技術(shù)大會(huì)將全面展現(xiàn)超短脈沖激光最新發(fā)展和潛在用途，用戶可充分利用該機(jī)會(huì)了解相關(guān)信息。 |
