隨著制造業升級和技術進步,激光技術逐漸被普及到消費電子、工業制造、醫療生物等下游,用于標刻、激光切割、焊接、熔覆及微加工,而光學元件、數控系統始終是占據產業價值鏈核心的兩大領域。其中控制系統負責進行決策、執行和驅動,與激光硬件高度配合,組成成套激光加工設備。
工業激光器在電子、機械、冶金、輕工等領域被廣泛使用,使用場景、工藝類型不斷多樣化。
振鏡控制適用于高速微加工,伺服激光適用于大面積宏加工。從激光光路驅動方式來看,可分為通過鏡片擺動調整光路,將激光指向目標位置的振鏡控制,以及依靠伺服電機驅動激光頭移動至正確位置的伺服控制兩種類型。
振鏡激光主要用于標刻、鉆孔、3D 打印、精密切割等場景,以高速度、高精度、微加工為核心特征。伺服激光則用于大幅面的切割、焊接,廣泛適用于鈑金加工、汽車制造、航空航天領域。
從精度要求來看,精密加工對于精度存在不同程度的嚴格要求,晶圓領域直線切割精度高達 3μm。目前振鏡控制可以達到 0.5μm-10μm 之間,伺服電機則一般要求達到 50μm 左右。而從速度要求來看,部分高速標刻需要達到 1500/分鐘的賦碼速度。
此外,由于加工材料類型眾多,其對不同激光的吸收作用存在差異,部分材料須使用特定波長、特定功率、特定工作機制的激光器才能進行加工。例如晶圓切割因為其材質薄脆,一般只使用 10w 以內的超快激光。
金屬板材加工領域:通常涉及大幅面勻速加工,切割精度常規要求為 0.3-0.5MM,運功軌跡的速度約為 200mm/s,在切割焊接過程中往往需要采用 500W 以上大功率激光器。