《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》3月19日訊(記者 黃修眉)綠色的激光光束在快速“飛舞”,短短幾分鐘后,一根火柴表面就出現(xiàn)了一排清晰字跡,火柴卻沒(méi)有被點(diǎn)燃。 “超短脈沖與材料相互作用時(shí)間極短,在加工過(guò)程中,熱量還沒(méi)來(lái)得及累積,作用就結(jié)束了,所以飛秒激光精密制造擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。”在西安中科微精光子科技股份有限公司(下稱“中科微精”)展廳,該公司總經(jīng)理助理李珊如此介紹道。 2015年3月9日,中科微精依托“西光模式”成立,致力于超快激光高端精密制造裝備的研發(fā)、生產(chǎn)與服務(wù)。正是憑借如此精密的加工過(guò)程,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、我國(guó)首顆先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)“夸父一號(hào)”衛(wèi)星等都有著中科微精的身影。 《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者近日走進(jìn)中科微精,探訪一系列“大國(guó)重器”背后的高超科創(chuàng)技術(shù)。 光束冷加工解決“卡脖子”技術(shù) “熱效應(yīng)低、加工精細(xì)、材料適應(yīng)性廣……相較于傳統(tǒng)的加工方式,飛秒激光這些特性為消費(fèi)電子、精準(zhǔn)醫(yī)療以及前沿科研領(lǐng)域提供了全新的應(yīng)用場(chǎng)景。”李珊介紹道,總體來(lái)說(shuō),超快激光制造技術(shù)利用“高能量+窄脈寬(FS)+高可靠”的超快激光器為光源,通過(guò)對(duì)光束的精確控制和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料“控形+控性”的精密制造。 中科微精成立伊始,便立足國(guó)家重大戰(zhàn)略工程對(duì)高端裝備的迫切需求,在國(guó)家、中國(guó)科學(xué)院、陜西省等各界資源的支持下,相繼攻克了制約飛秒激光工程化應(yīng)用的多項(xiàng)核心技術(shù),并率先在國(guó)內(nèi)研制出系列化飛秒激光極端制造高端裝備,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。 在采訪中我們得知,飛秒激光的本質(zhì)是“光束的冷加工”。通常情況下,長(zhǎng)脈沖激光加工精密部件,會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng),加工后的表面質(zhì)量粗糙且精密程度相對(duì)較低。 而飛秒激光采用千萬(wàn)億分之一秒的脈沖激光束,與近視手術(shù)飛秒激光本質(zhì)同源但能量密度不同,其加工過(guò)程具有低熱損傷、高精度、柔性可控、廣泛材料適用性的技術(shù)特征。 李珊表示,中科微精一直深耕于飛秒激光加工技術(shù)及應(yīng)用,攻克了超短激光產(chǎn)生技術(shù)、激光精細(xì)加工技術(shù)、液晶空間光調(diào)制技術(shù)等核心技術(shù),自主研制出30W工業(yè)化飛秒激光器、高速高精度掃描模塊、空間光調(diào)制器等核心部件,并在國(guó)內(nèi)率先推出三軸至七軸飛秒激光高端制造裝備。 “這不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)飛秒激光精密制造裝備從0到1的突破,也為航空航天、電子、汽車等領(lǐng)域高精度低損傷加工提供了‘支點(diǎn)型’制造手段。”李珊表示,“尤其解決了空天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件復(fù)雜微結(jié)構(gòu)超精細(xì)低損傷制造的行業(yè)難題,助推國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)早日換上‘中國(guó)芯’”。 《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者注意到,中科微精是國(guó)家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金在陜西省直投的首家企業(yè)。工商信息顯示,國(guó)家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金曾于2022年7月領(lǐng)投中科微精,該輪融資金額近2億元。 在中科微精的融資歷程中,看中中科微精在支持我國(guó)制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中的重要角色與技術(shù)優(yōu)勢(shì),西科控股、中科創(chuàng)星、西高投、哇牛資本、陜西鴻創(chuàng)、日出安盛資本、中信聚信、航發(fā)資管、西安財(cái)金、大數(shù)長(zhǎng)青等知名投資機(jī)構(gòu)亦參與其中。 產(chǎn)業(yè)鏈自主可控難點(diǎn)在于協(xié)同 《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者注意到,全球范圍內(nèi),工業(yè)激光裝備正在廣泛地滲透和替代傳統(tǒng)加工設(shè)備,成為新一代“工業(yè)母機(jī)”。 目前中國(guó)激光裝備市場(chǎng)已超千億規(guī)模,伴隨核心部件性能提升、成本降低、智能化程度提升等趨勢(shì),切割、焊接、熔覆、增材、清洗、微加工等大量應(yīng)用場(chǎng)景都在加速滲透,市場(chǎng)規(guī)模有望迎來(lái)進(jìn)一步的大幅度增長(zhǎng)。 但激光設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)鏈自主可控仍然是整個(gè)行業(yè)都極為關(guān)注的命題。 對(duì)于激光設(shè)備行業(yè)國(guó)產(chǎn)化和自主可控這一重大命題,李珊也頗有感觸,她說(shuō)道,中科微精在實(shí)現(xiàn)零部件國(guó)產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈自主可控之前,曾遭遇過(guò)不少難題。 “我們?cè)?jīng)去采購(gòu)設(shè)備零部件和數(shù)控加工機(jī)床,結(jié)果用戶第一時(shí)間想到的還是海外品牌,仍然認(rèn)為只有海外品牌才能滿足客戶的需求。這說(shuō)明我們國(guó)產(chǎn)品牌還有很長(zhǎng)一段路要走。”李珊如此表示。 李珊稱,“在剛開(kāi)始研制飛秒激光設(shè)備時(shí),市面上能適配的激光器我們都嘗試過(guò),最終仍然有幾個(gè)參數(shù)指標(biāo)難以完全符合標(biāo)準(zhǔn),最后不得已自己組建團(tuán)隊(duì)自己研發(fā)。” 2017年8?,中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所和?業(yè)專家,共同成立數(shù)字光場(chǎng)調(diào)控領(lǐng)域子公司西安中科微星光電科技有限公司。 2020年9月,中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所瞬態(tài)光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室核心團(tuán)隊(duì)及業(yè)內(nèi)專家,共同組建西安中科聚能激光科技有限公司,聚焦工業(yè)級(jí)高功率、大能量超快激光器及核心器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。 2022年,中科微精收購(gòu)中科微星及中科聚能,自此,中科微精實(shí)現(xiàn)了光生產(chǎn)、光調(diào)控、光應(yīng)用三大產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的“自主可控”,亦實(shí)現(xiàn)核心部件的國(guó)產(chǎn)化。 除航空航天領(lǐng)域應(yīng)用外,中科微精近年來(lái)也不斷向汽車、醫(yī)療、消費(fèi)類電子等民用領(lǐng)域拓展。其廣東全資子公司主要負(fù)責(zé)開(kāi)拓民用電子封裝業(yè)務(wù)。據(jù)李珊介紹,廣東子公司也于2024年創(chuàng)下成立以來(lái)的最好營(yíng)收成績(jī)。①國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919發(fā)動(dòng)機(jī)、我國(guó)首顆先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)“夸父一號(hào)”衛(wèi)星等“大國(guó)重器”背后,都有中科微精的身影;
②全球范圍內(nèi),工業(yè)激光裝備正在廣泛地滲透和替代傳統(tǒng)加工設(shè)備,成為新一代“工業(yè)母機(jī)”。而激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈自主可控尤為重要。
(圖:中科微精總經(jīng)理助理李珊)
(圖:中科微精車間)
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