激光工程系简介

1、1激光工程系简介激光工程系简介报告人报告人: :朱朱 晓晓 教授教授2 国家中长期科学和技术发展规划纲要中已将激光激光制造技术制造技术定位为未来十五年影响我国国民经济建设与发展的关键支撑技术。 “十一五”期间，急需解决两大问题：一是国民经国民经济支柱行业所急需的济支柱行业所急需的重大激光制造装备的加工工艺和系重大激光制造装备的加工工艺和系统集成统集成；二是激光加工装备制造企业所急需的激光加工装备制造企业所急需的先进工业先进工业激光器激光器。3世界已经进入光制造时代世界已经进入光制造时代欧盟：铝合金激光焊接空客A380飞机取代传统铆接飞机制造技术革命。 飞机制造飞机制造4 美国美国三大汽车集团（

2、通用、福特、克莱斯勒公司）、欧洲欧洲汽车制造公司（如RENAULT、VOLVO、AUDI、BENZ和BMW公司）生产线上采用激光焊接激光焊接替代电阻焊。 汽车制造汽车制造5船舶制造船舶制造日本、韩国实施日本、韩国实施精密造船精密造船，利用激光加工技术实现船，利用激光加工技术实现船体的精密切割和焊接，达到了船舶的高效制造。体的精密切割和焊接，达到了船舶的高效制造。6我国铁路建设正处于飞速发展期我国铁路建设正处于飞速发展期铁路已经实现第六铁路已经实现第六次大提速次大提速我国将建设四纵四横的我国将建设四纵四横的高速铁路干道高速铁路干道7太太 阳阳 能能 光光 伏伏 行行 业业美国美国ESIESI、G

3、SIGSI、应用物理、德国、应用物理、德国ROFIN ROFIN 的精密微细激光加工系统应用于微电的精密微细激光加工系统应用于微电子及光伏行业。子及光伏行业。ESI激光精密修调机激光精密修调机 光伏及微电子制造光伏及微电子制造87000W7000W射频激励轴快流激光器射频激励轴快流激光器射频电源射频电源97000W7000W激光器射频放电激光器射频放电 10激光输出功率最高激光输出功率最高10KW,10KW,中国第一中国第一功率显示功率显示输出光斑输出光斑11整机集成与控制技术整机集成与控制技术大功率射频电源大功率射频电源设计与开发设计与开发 射频气体放电理论与参数测试射频气体放电理论与参数测

4、试非稳波导混合谐振腔非稳波导混合谐振腔高精度高精度射频板条电极设计与加工射频板条电极设计与加工光束整形设计光束整形设计匹配网络与并联谐振技术匹配网络与并联谐振技术板条与光腔安装调试板条与光腔安装调试板条激光器关键技术122KW2KW射频板条射频板条CO2CO2激光器激光器板条结构板条结构板条电极板条电极板条结构示意图板条结构示意图132kw2kw射频激光器箱体射频激光器箱体箱体上、箱体上、下座体下座体整机整机14大功率大功率81MHz81MHz射频激光电源及气体放电射频激光电源及气体放电81MHz81MHz射频电源射频电源箱体窗口观察到箱体窗口观察到的射频放电的射频放电15未整形激光输出功率未

5、整形激光输出功率功率计读数功率计读数（2.22kW2.22kW）16碟片固体激光器碟片固体激光器目标目标20092009年实现年实现2.0kW2.0kW碟片固体激碟片固体激光器原理样机。光器原理样机。20102010年年2.0kW2.0kW碟片固体激光器碟片固体激光器开始中试生产，并开发出开始中试生产，并开发出4.04.0千千瓦原理样机。瓦原理样机。17德国通快公司德国通快公司8000W disk laser8000W disk laser串接结构串接结构 德国通快公司德国通快公司8000W disk laser泵浦结构泵浦结构18半导体激光耦合技术半导体激光耦合技术同发散角的整形耦合方案同发

6、散角的整形耦合方案同光斑直径的整形耦合方案同光斑直径的整形耦合方案谐振腔及其镜片参数设计谐振腔及其镜片参数设计（谐振腔腔型及其稳定性分析与模拟谐振腔腔型及其稳定性分析与模拟输出镜最佳透过率及其参数设计输出镜最佳透过率及其参数设计19自主研发自主研发25W25W脉冲和脉冲和400400瓦连续光纤激光器瓦连续光纤激光器批量生产批量生产25W脉冲光纤激光器脉冲光纤激光器20太阳能非晶硅划片机太阳能非晶硅划片机精密激光调阻机精密激光调阻机二、我们的技术有那些应用二、我们的技术有那些应用21激光晶圆切割机激光晶圆切割机 LED蓝宝石衬底精密划线设备蓝宝石衬底精密划线设备22汽车安全气囊激光焊接系统汽车安

7、全气囊激光焊接系统23东方电机厂三峡发电机哈尔滨电机厂哈尔滨电机厂 黄石三环离合器厂现场黄石三环离合器厂现场神龙汽车公司神龙汽车公司汽车变速箱双齿轮激汽车变速箱双齿轮激光焊接光焊接24重大工程：三峡工程中的激光加工重大工程：三峡工程中的激光加工25上机架组焊后进行检测上机架组焊后进行检测262728 20052005年年2 2月月, ,华工激光制作的高性能数控激光切割机成功进入美国市场华工激光制作的高性能数控激光切割机成功进入美国市场 20052005年年5 5月月, ,销往澳洲市场销往澳洲市场 三峡工程关键设备制造企业三峡工程关键设备制造企业东方电机连续购买两台高性能数控激光切割机东方电机连

8、续购买两台高性能数控激光切割机29三、在国家的地位和水平三、在国家的地位和水平在研重大项目在研重大项目国家支撑计划课题国家支撑计划课题 43694369万元万元国际合作重大项目国际合作重大项目 12691269万元万元国际合作重点课题国际合作重点课题 173173万元万元国家重大专项国家重大专项“高档数控激光切割机高档数控激光切割机”790790万元万元国家重大专项国家重大专项“4 4千瓦光纤激光器千瓦光纤激光器”12001200万元万元国家重大专项国家重大专项“车身激光焊接系统车身激光焊接系统” 800 800万元万元30四、基地平台建设四、基地平台建设具备先进工业激光器的设计和仿真能力具备

9、先进工业激光器的设计和仿真能力工业激光器关键技术创新能力工业激光器关键技术创新能力指导思想指导思想可持续创新能力建设可持续创新能力建设国内最好的工业激光器研发基地国内最好的工业激光器研发基地序号序号12345先进工业激光器特殊零件和光学元件的超精密加工能力先进工业激光器特殊零件和光学元件的超精密加工能力人才培养与高技术人才培训能力人才培养与高技术人才培训能力6具备新一代工业激光器的工程化验证与示范能力具备新一代工业激光器的工程化验证与示范能力31基地建设内容基地建设内容32五、对中国的贡献五、对中国的贡献自主开发了一批工业激光器及其加工设备，使自主开发了一批工业激光器及其加工设备，使激光加工行业不断发展壮大！激光加工行业不断发展壮大！ 技术辐射和咨询服务，带动了中国激光加工行业技术辐射和咨询服务，带动了中国激光加工行业的形成。的形成。 推广了激光加工新技术的应用，促进了国民经推广了激光加工新技术的应用，促进了国民经济支柱行业（冶金、汽车、钢铁等）的发展。济支柱行业（冶金、汽车、钢铁等）的发展。33激光加工国家工程研究中心激光加工国家工程研究中心全国首批全国首批49个工程中心之一，我校最早第一个，个工程中心之一，我校最早第一个，2003年国年国家验收，家验收，2010年评估全国第一。年评估全国第一。34大功率激光器国家级国际联合研究中心大功率激光器国家级国际联合研究中心