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從德國雷射展看雷射技術未來發展趨勢 [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2017-08-09 上午 09:30
作者:葉錦清/工研院IEK

德國是雷射技術與產業的領導國,德國雷射展(Laser World of Photonics)是兩年一度的雷射專業展,都固定在德國慕尼黑舉行,在2017(今)年的德國慕尼黑雷射展,從6月26日~至6月29日,為期四天。從此次展會中,廠商展出的新產品與研討會發表的新技術大致上可歸納幾項未來發展趨勢,包括:超短脈衝雷射的應用越來越廣、高功率雷射、以雷射切削碳纖維強化聚合物複材。

(一)超短脈衝雷射的應用越來越廣

半導體與顯示器等電子業所需要的零組件通常對產品品質的要求很高,但是使用其他方式的加工很難避免熱效應,因此超短脈衝雷射就是一項很好的選擇,物連網需要大量的電子元件,因此超短脈衝雷射在電子業漸漸受到重視,未來汽車、航太、生醫、能源等等領域將逐漸採用,超短脈衝雷射的普及指日可待。

(二)高功率雷射

雷射加工的效率與工件本身的材質、雷射光的波長、雷射光功率、脈衝時間都有很大的關聯。提升雷射光功率是目前產業一直以來的努力方向。以雷射切割所使用的雷射光功率,在這幾年來從1KW(千瓦),已經提升到6KW,甚至有廠商已經展出8KW,而IPG則有從1KW~14KW的雷射金屬切割的光纖雷射源,往高功率的發展成為趨勢。而在焊接部分,此次IPG Photonics展出的120KW,則是高功率雷射發展趨勢下的產物。當然,國防軍事用的雷射更有達到200KW的等級,往更高功率發展是雷射未來趨勢。

(三)以雷射切削碳纖維強化聚合物複材(CFRP ; Carbon Fiber Reinforced Polymer composite)

複合材料在航空領域的大量使用,推動了相關應用的發展。碳纖維能吸收所有波長,且具有極高的熱導率,而環氧基體的吸收性及導熱性較差,所以這兩種材料的物理性質差異極大。目前在加工這種特殊材料時,都還有一些尚未解決的問題。以雷射加工碳纖維強化聚合物複材,可以達到其他方式所無法達成的品質與效率,因此成為一項新興研發議題。

從此次會展中發現,從早期的汽車鈑金焊接到航太、電子、生醫、能源等等。尤其在電子業的應用不斷擴張,不論在半導體、平面顯示器、印刷電路板、發光二極體、太陽能電池等等的加工都有不可或缺的地位,而且日形重要。當然傳統的重工業中切割、焊接等與新興的技術3D列印,也都需要雷射的支援,才能發揮其技術的優勢。

台灣的出口產品中,電子業占很高比重,汽車零組件也是台灣的優勢產業之一,生醫則是另一個台灣能自主的行業,是幾個很好的應用下游。另外,3D列印中有超過一半技術項目是以雷射為積層的方式,也值得業者加以關注。雷射業者可針對幾項台灣優勢下游應用產業與之合作,就近服務客戶,累積經驗與技術,然後再擴張到全球。

另外,利基型產品也是一項廠商可以考慮發展的方向。此次拜訪德國一家雷射關鍵零組件”振鏡”製造商SCAN LAB,在此領域成為全球前三大,公司全球員工約280人,2016年營收約32億元新台幣,人均產值超過1,100萬元新台幣,是一個很好的隱型冠軍案例。


完整內容請詳見:【產業技術評析】從德國雷射展看雷射技術未來發展趨勢

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