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英国一公司利用激光传感器测量轨道转向架车轮的横向位置

英国公司SET Limited在一项开创性的铁路牵引技术项目中,使用Micro-Epsilon的激光三角测量传感器来测量轨道转向架轮相对于轨道头的横向位置。

ActiWheel是一种创新的牵引系统,它利用人工智能引导火车沿着铁轨行驶,从而实现更快,更平稳,更经济的铁路行驶。该解决方案可能会大大改变铁路车辆在铁路上行驶的方式。正如SETLimited的总监MartinWhitley解释的那样:“可以控制这种革命性的车轮电动机,在一侧或另一侧产生更多的驱动力,以使轮对沿轨道的中心线向下移动。在过去的200年中,传统的铁路车辆只有实心的轴和轮锥提供了这种能力,从而驱动了一些折衷方案出现。我们要做的是将这项技术实现为未来铁路乘用车的首选技术。”

在ActiWheel解决方案中,电动机集成在车轮中,这意味着在这两者之间没有传动装置,每个车轮和车轴都没有的轴承之外没有运动部件。另外,由于没有摩擦制动系统,因此将大大减少所需的维护量。

SET Limited的技术总监Neil Cooney表示:“铁路基础设施面临的最大问题之一是滚动接触疲劳(RCF),这是由于车轮与铁路之间的接触能量所致。滚动接触疲劳的情况总是很严峻,并且总是至少在一个微尺度上超过了车轮的屈服应力。”

“主动偏转车轮以及主动转矩控制功能,可以在轨道的最佳位置管理接触斑块,实际上消除了RCF。这是因为理想的[接近径向]转向可将接触片中的能量降低到不发生RCF且磨损很小的程度。”

ActiWheel是一个非常高的可靠性,非常耐用的系统,Cooney希望他的轮子的使用寿命比传统装置长四到十倍。几乎没有磨损,这意味着导轨没有损坏,车轮也没有损坏。该解决方案也是轻量级的,这意味着加速和减速火车要容易得多,并且为乘客提供了额外的承载能力。

在过去的九个月中,ActiWheel已完成了技术演示项目的进度。以前的伦敦地下火车只有一个车厢,八个车轮上均装有ActiWheel系统。Cooney说,该项目是成功的,结果证明磨损和RCF几乎可以忽略不计。该项目已经引起了业界的极大关注,SET Ltd致力于开发网络导轨系统。

对于该项目,每个ActiWheel系统都包含一个optoNCDT1420激光三角测量传感器。“ ActiWheel系统的关键部分是了解车轮相对于导轨的横向位置。这样我们就可以控制车轮,避免法兰与导轨头接触。”库尼解释道。“我们实际上是在使用传感器来确认我们的复杂控制器是否在正常工作。”

  具有集成控制器的optoNCDT1420激光三角测量传感器专为高精度,高速,动态位移,距离和位置测量应用而设计。测量速率可调节至4kHz。一系列不同的输出信号使传感器可以轻松集成到工厂或机器控制系统中。除了模拟电压和电流输出外,数字RS422接口还提供了与传感器的距离信息。所有optoNCDT1420传感器均使用Web界面进行操作,以快速设置和配置传感器。optoNCDT1420的其他功能包括视频信号显示,信号峰值选择和可自由调节的信号平均,从而可以优化测量任务。感兴趣区域(ROI)功能可滤除背景信号噪声。


SET工程师构建了一个特殊的框架,该框架位于火车的轮轴下方。optoNCDT1420传感器安装在距导轨头400mm的位置,正好在法兰半径之前,直接指向导轨头。来自传感器的测量数据通过4-20mA输出到ActiWheel控制系统。

“我们最初向Micro-Epsilon寻求合适的传感器,而给我们展示了optoNCDT1420传感器的应用工程师印象深刻。该传感器在灵活性,分辨率和耐用性方面满足了我们所有的技术要求。我们测量的精度低至0.1mm,横向移动最大可达到20mm,” Cooney说。

  “在演示器项目和我们测试ActiWheel系统的其他项目中,传感器的表现都非常好。即使在有灰尘,污垢和湿气的火车下面的恶劣环境中,它们也很可靠。无论是寒冷,潮湿,下雨天还是晴天,它们都能可靠地运行。在演示项目中,经过数千英里的测试,我们甚至不必清洁传感器。”

“如果我们需要将传感器用于其他应用,我们可以自行校准它们并相应地优化其性能。过滤功能给我们留下了深刻的印象,该功能可以过滤掉轨道头上的灰尘,灰尘,油脂和弯曲金属碎片产生的噪音,这意味着我们可以信赖测量数据。”

来源 : 传感器专家网 发布时间 : 2020-03-30

不锈钢表面激光清洗技术研究

本文介绍了激光清洗技术的概念和基本原理,并用试验方法研究了不锈钢表面激光清理效果,试验表明,激光表面清理技术能快速清除不锈钢焊缝及热影响区的氧化色以及不锈钢表面的油漆和锈蚀,并能形成新的钝化层。

激光清洗技术基本原理

激光清洗技术是指采用高能激光束照射工作表面,使表面的污物,锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层,从而达到洁净的工艺过程。

激光同电子束和离子束统称为高能束,共同特点是束流携带着很高的能量在空间传输,通过聚焦,在焦点附近可得到104~1015W/cm²功率密度的照射,是强度最高的热源。激光具有高亮度,高方向性、高单色性和高相干性的特点,这是普通光源所无法比拟的。利用激光的高亮度,经过透镜聚焦后,能在焦点附近产生上千度甚至上万度的温度。激光的高方向性使得激光能有效进行长距离传输。激光的单色性极高,波长单一,有利于聚焦和波长选择。激光器发出的激光从光纤中传输到聚焦镜头,聚焦后从喷嘴内孔抵达需清洗工件表面。通常使用喷嘴,借助于与激光同轴的小孔喷嘴将具有一定压力的气体吹到清洗区。气体由辅助气源提供,其主要作用为防止镜头被飞溅物和烟尘污染,并起到净化工件表面,强化激光与材料的热作用。

如图1所示,物体表面污染物吸收激光能量后,或汽化挥发,或瞬间受热膨胀而克服表面对粒子的吸附力,使其脱离物体表面,进而达到清洗的目的。目前对激光清洗的机理存在着一些分歧,但大多数机理都能对激光清洗实验中的一些现象进行合理的解释,归纳起来大致包括激光汽化分解、激光剥离、污物粒子热膨胀、基体表面振动和粒子振动四个方面;而且,激光清洗常常是多种机理同时作用的结果。

图1 激光清洗原理

激光清洗机理根据表面附着物和基体热物理参数差别大小而有所不同。当表面附着物与基体材料的热物理参数差别较大时,激光清洗机理包括:烧蚀汽化、热振动与热冲击机理和声波振碎机理,如激光清洗漆层和橡胶层。当表面附着物与基体材料的热物理参数差别不大时,主要是烧蚀汽化机理在起作用,如激光除锈。

不锈钢焊缝表面清理试验研究

我公司长期大批量生产T4003不锈钢车体的车辆,且大部分为不锈钢车体,不锈钢材料在焊接时,局部部位由于装配间隙超差,导致热输入较大,特别是使用3mm左右的薄板时,会导致不锈钢焊缝附近和焊缝背部发生表面氧化,破坏了材料原有的钝化层,使材料耐腐蚀性能降低甚至失效,部分产品的不锈钢外表不要求涂刷油漆或者涂刷透明色清漆,过度氧化造成的色差会严重影响车辆的整体美观。不锈钢焊缝过度氧化主要发生在车体外表面,如侧墙、下部侧墙板等部位,特别是侧墙与端墙板(端墙横带)连接部位,如图2所示。

图2 不锈钢车体外表面焊缝热影响区过度氧化

按照AWS D18.2标准和AS 1554.6标准的推荐,焊缝和热影响区的表面允许有淡稻草色氧化物,及图3中的样品1~3,蓝色、褐色和黑色的氧化物不合要求。除焊缝氧化外,不锈钢车体在生产中还会存在局部锈蚀或其他污染物等问题,本项目拟通过试验方法验证利用激光表面清理技术祛除不锈钢表面的过度氧化及锈蚀等其他杂质的能力,和处理后表面的耐腐蚀能力。

图3 不锈钢焊缝和热影响区氧化变色样本(AWS D18.2:2009)

(1)试验过程选用65W手持式激光清理装置,通过参数调节,可得到不同的效果,不同参数下的不同处理效果如图4所示,通过多次试验,为达到理想的表面状态,合理的参数设置如下:①激光功率:65W。②光斑重合度:1.2。③脉宽:30~240ns。④脉冲能量:0.1~0.8mJ,最优能量0.1~0.2mJ。

图4 不锈钢样品表面清理测试

(2)试验结果在上述参数下,通过激光清理装置处理后,能够将焊缝及热影响区的氧化层全部去除,如图5~图7所示。

图5 对接焊缝清理前后对比

图6 角焊缝正面清理前后对比

图7 角焊缝背面清理前后对比

根据受处理表面状态对光吸收率的差异,通过调整波长等参数,激光不仅能清理金属表面氧化层,还能快速清理不锈钢表面的锈蚀和油漆(见图8~图9)。

图8 上侧梁锈蚀清理

图9 清漆清理

激光表面清理不仅能彻底清除焊缝及热影响区的氧化层,还能形成新的钝化层,防止再次生锈,为验证新钝化层的耐腐蚀性,进行了自然环境和模拟环境下的耐腐蚀对比试验。试验内容为将2块试板进行局部激光清理,分别存放于不同的环境中一段时间后观察其锈蚀情况。其锈蚀情况见图10:试板1放置于室外露天环境6个月,观察发现,未清理表面有大量锈蚀痕迹,激光清理后表面仅有点状锈蚀。试板2置于室内常温环境下6个月,观察发现,未清理表面出现自然氧化色,激光清理后表面未观察到变色、锈蚀情况,仍呈金属本色。

图10 不锈钢板样品清理后6个月的图片

结语

激光表面清理技术能快速清除不锈钢焊缝及热影响区的氧化色以及不锈钢表面的油漆和锈蚀;激光表面清理技术能形成新的钝化层,具有良好的耐腐蚀性能;激光清理后的不锈钢表面与原表面无较大色差。

来源 : 中车长江集团长江车辆有限公司 作者: 傅运香、郭文亮、冯治乾、张帆 发布时间 : 2020-03-26

首钢机电公司激光熔敷增材制造技术的广泛应用

  近日,首钢机电公司工程制造团队和首钢技术研究院金属3D打印研发团队联合攻关,成功将金属3D打印再制造技术应用于股份公司、京唐公司热轧产线轧机牌坊窗口面修复工作,使设备使用寿命提高数倍。

  据了解,首钢机电公司迁安机械修理分公司工程团队多年来一直致力于激光熔敷增材制造技术的研发运用。目前,该团队已将该技术推广应用于修复助卷辊、层流辊、西马克液压缸活塞杆、热轧支撑辊轴承座、轧机牌坊、大齿轮里孔和减速机轴等多个重点项目,在为企业创造效益的同时,也极大地拓展了公司的业务领域和范围。

  一、激光熔敷设备及技术介绍

  激光熔覆技术是以不同的填料方式在被涂覆基体表面上增加已选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,具有热影响区小、稀释率低,熔覆层晶粒度细,表面硬度高,耐磨性能好等优点,可有效改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、抗氧化等性能。

  我单位拥有三台半导体激光熔覆设备,其中一台3000W(德国DILAS激光器),两台6000W(德国Laser Line激光器),同时配备六轴全自动机械手及工件旋转平台,采用德国西门子控制系统,可实现对外圆、内孔、平面、立面及异型件表面的自动激光熔覆焊接,能够实现自动化精准操作,工作效率高、产品质量稳定。

  二、激光熔敷应用及成果

  1.激光熔覆修复助卷辊

  为了解决热轧卷取区域助卷辊在线使用出现的粘钢、锈蚀、焊道印及磨损严重等问题,我单位通过技术创新,采用激光熔覆手段,对股份公司一热轧卷取区域助卷辊进行修复试验。结果表明,在线使用周期较堆焊工艺修复的助卷辊明显提高,其中使用周期最长的已达到18个月,是其他供应商提供助卷辊使用周期的2倍以上。

  助卷辊修复属成熟工艺,产品质量稳定,针对此项技术,已申请专利,目前正在受理阶段。

  2.激光熔覆修复层流冷却辊

  我单位为京唐公司2250修复的层流冷却辊,在线使用周期已达到3年零10个月(仍在线使用),原喷焊辊子在线使用周期约为2年。目前激光熔覆修复技术已达到成熟水平,产品质量稳定,使用寿命较原工艺提高近1倍。

  3.激光熔敷修复轧机牌坊

  我单位从2017年开始介入首钢内部热轧牌坊在线修复领域,到目前为止,合计加工修复21架次。 2019年承担了京唐热轧3架牌坊的机械加工和激光熔覆修复任务,实现了F3、F4立面、F5底面同时熔覆,大大提高了工作效率,全部保质保量并按工期完成了任务,得到了京唐公司热轧作业部的一致好评。

  通过不断的摸索、学习,以及现场实际操作,目前我单位专业团队已经具备热轧牌坊的在线修复能力。计划2020年快速推进股份公司牌坊在线修复工作,实现股份公司热轧轧机牌坊修复的首钢化,同时推进该技术的社会市场化。

  4.激光熔敷修复西马克液压缸活塞杆

  机电公司承制的西马克扇形段项目,安装过程中液压缸缸头螺纹存在损坏情况,造成液压缸不能使用。通过对液压缸结构形式及安装性能要求进行了解,确定对活塞杆螺纹部位进行激光修复,熔覆焊后按图纸要求恢复螺纹尺寸及精度。

  修复过程中,通过对供货厂家提供焊粉进行熔敷试验及成分对比测试优选,并对过程中的工艺参数进行调整,所有西马克液压缸活塞杆全部保质保量修复完成,并保证了安装工期。

  5.激光熔敷修复热轧支撑辊轴承座

  热轧支撑辊轴承座是轧机辊装配重要部件,现场经过长时间使用,内孔及侧面出现不同程度磨损,不能满足现场装配条件。根据磨损位置及工件使用情况,确定采用激光熔敷方法进行修复

  过程中通过对激光熔敷参数进行工艺优化,表面熔敷效果较好,加工后全部合格,圆满完成了轴承座的修复任务。

  三、激光熔敷创造产值及发展方向

  激光熔覆设备为我单位自动化先进设备,现已承接了热轧层流冷却区域的层流冷却辊、精轧活套辊;热轧卷取区域的助卷辊、机架辊、开关辊;热轧轧机牌坊的激光熔覆补偿尺寸等项目,为我单位创造年产值800余万元。

  后续我单位继续以表面工程技术在冶金装备、备件中的修复和再制造为切入点,通过与国内标杆厂家进行技术对标,提升激光熔敷修复水平。通过前期摸索,目前已掌握核心技术及操作要点。后续我单位将充分利用此自动化设备,与用户一起联合成立研发攻关小组,推进激光熔敷在冶金设备中的应用。

来源:首钢机电公司

来源 : 首钢机电公司 发布时间 : 2020-03-26

不停机升级再迎辉煌 巴可激光升级方案献力辽宁电力

作为东北三省领先的电网建设和运营机构,国家电网辽宁省电力有限公司(后简称:辽宁电力)承担着区域内14.75万平方公里,超过4000多万人民群众及企事业单位的供电责任。

  近年来,面对智慧城市的快速发展,5G、物联网、云计算、大数据等前沿技术的加入,电力监控可视化正逐渐成为未来显示领域的趋势。从可视化1.0时代的图形趋势显示,到现在的2.0时代,大数据的初步尝鲜接入,再到未来的可视化3.0时代,海量的数据正让控制中心屏幕上展现出“前所未有”的丰富信息,视频捕捉设备带来的动态图像、多维度信息通道罗列的实时状态、更多内容的聚合显示正通过色彩清晰分隔、信息快速迭代被展示出来。这种展示方式也考验着控制室大屏在对比度、饱和度以及可靠性上的更高造诣。

  需求激增,七年“老”屏新挑战来临

  在辽宁电网调控中心中的大屏正实时显示着目前电网的各类重要信息,作为支撑整个调控体系的关键硬件之一,其监控大屏是由巴可OVL—715(13x3)LED光源背投箱体解决方案打造而成。作为一套寿命轻松可达10年的调控中心大屏解决方案,其已稳定工作运行7年,为整个辽宁电网稳定运行和持续发展立下汗马功劳。

  (升级后的辽宁电网控制中心大屏)

  技术的升迁也促进着电网运营,为预先迎合更高的可视化需求,巴可携手合作伙伴持续跟踪辽宁电网调控中心状况和需求,并不断对调控中心解决方案提出优化建议。在长期以来的稳定运行中,巴可大屏的优秀品质已给辽宁电网工作人员留下深刻印象,面对即将到来的可视化3.0时代,辽宁电网果断决定将目前大屏升级为巴可激光光源解决方案,以实现电网调控监管性能的全面提升。

  悄然3日,巴可再行不停机升级“奇迹”

  然而,此次不同于普通调控大屏更换,电力行业调控中心场景下的屏幕升级,首先不可影响正常的电网运作,不停机升级是硬性标准。同时,辽宁电网作为省级电网管理机构,更担任着7x24小时全天候监控和调度各个区级电网的重任,在升级过程中也要保持无缝过渡,便于上级相关机构继续通过调控中心对电网进行视察和监督。

  (单一模块升级对比)

  面对客户要求的迅捷、不停机、无故障升级要求,巴可的专业团队迅速展开作业,在整套调控中心显示系统安全运行的条件下,有序对各大屏拼接单元进行升级,通过升级套件将光源、光通路等核心模块替换。仅用3天时间,就成功将显示系统全套升级,其施工“动静”之小、安装升级之迅速高效,赢得了客户的广泛认可和称赞。

  迈入可视化3.0时代,巴可大屏新姿态亮相

  在巴可与合作伙伴的协同努力下,辽宁电网调控中心大屏以全新的姿态“重新”亮相。以巴可RGB三色激光光源为核心,整个大屏在亮度和色彩一致性方面实现“突飞猛进”的提升。在功率方面,整个大屏的运行功耗比过去降低50%,在10年的长寿命中继续为降低用户成本做出贡献。而更重要的是,其带来的可视化管理升级,充分满足了未来可视化3.0时代的需求。

  (升级后的辽宁电网控制中心大屏)

  与过去相比,巴可带来的可视化升级,让人们更容易感知图形信息,在数据收集和重构,以及图表、立体图像甚至实时动图等综合展示下,管理者可直接了解到业务、管理、战略情况,为企业决策提供帮助。对于决策者而言,可视化的升级,更进一步拉平了多种异构管理工具之间的信息鸿沟,为宏观数据分析和企业决策提供强大支持。

  辽宁电网调控中心显示大屏解决方案的成功升级,是巴可可视化解决方案升级突破的又一次见证。此次升级,真正意义上推动了辽宁调控中心在可视化方面的技术升级,使其能够更好迎接可视化3.0时代的挑战,对整个国家电网平稳顺畅运行也起到了积极作用。

  作为全球拼接显控可视化解决方案领导者——巴可,正通过优秀的技术以及不凡的实力不断为客户提供更好的服务,满足客户在持续发展中的新需求、新思路。未来,巴可也将持续秉承“在中国,为中国”的市场战略,为数字时代下的企业客户,实现可视化转型升级继续助力奋斗。

  关于巴可

  巴可致力于用技术为全球客户成就未来视界,实现卓越结果。除了图像显示,我们还提供可视化及协作解决方案,助力您协同工作、分享洞见、惊艳观众。我们专注于三个核心市场:企业影像(包括会议室、教室、控制室和办公空间)、医疗影像(从放射科到手术室)和娱乐影像(包括电影院、大型演出和景点等)。2019年,我们的销售额突破10.83亿欧元。巴可全球有3600名员工,他们对技术的热忱已促成了400项授权专利的诞生。

 

来源 : Yesky天极新闻 发布时间 : 2020-03-25

亮点 | 超材料主动调制太赫兹波,微流集成技术出新招

由人工亚波长结构单元周期排列组成的超材料因其新颖的光学特性引起了科学界的广泛兴趣。其中,表面等离子体的金属开口谐振环(SRRs)作为超材料的基本组成单元,通过几何结构的设计展现了对太赫兹波(THz)优异的调制特性。

然而,固定的结构使得基于SRRs的超材料很难实现对THz波的主动调制。虽然利用外加电场和光场改变SRRs电磁特性,进而实现主动调制的方法已见诸报道,但是复杂的异质结构制备及光路测试系统也给实验带来了一定的困难。

近日,天津大学姚建铨院士、张璋博士、枣庄学院梁兰菊教授课题组利用微流集成超材料器件,通过改变有机液体浓度实现对THz波主动调制,这为制备基于超材料的THz波调制器提供了另一种新的思路。相关研究成果发表在Photonics Research 2019年第12期上,并被主编选为Editors' Pick。

该项工作将设计的微流道与超材料集成在一起,将含水有机液体作为THz波耗尽层注入到该器件中并使之流动。由于耗尽层中水分子结构的极性引起了THz波的衰减,这种阻尼效应与超材料谐振响应的“并联”式耦合实现了太赫兹波主动调制。通过调节有机液体中的水含量,可以使该器件获得对THz波强度接近90%的调制深度和超过210°的相位调制。

基于连续小波变换的时频联合分析揭示了水含量变化所消耗的能量,并表明水含量的增加产生较小的转动惯量,这可能有利于缩短耗尽层弛豫时间。从根本上讲,这项工作突出了太赫兹器件中水的可利用性,为太赫兹光子学主动调制提供了另一种新的方法。

姚建铨院士、梁兰菊教授相信,该工作成果在新型THz调制器件方面具有重要意义,并且微流道集成方法具有可移植性,对其他功能性的超材料结构设计也同样具有很好的兼容性。

下一步的研究目标是继续深入研究并改善微流道的结构设计及超材料的电磁响应特性,以探索功能更多、性能更好的微流集成超材料调制器及传感器。

发布时间 : 2020-03-24

联赢激光:医疗器械行业微小器械的激光焊接解决方案

  随着激光焊接工艺的不断发展,激光焊接技术在医疗器械领域也得到了广泛的应用,医疗器械作为使用于人体的特殊商品,对产品质量有着极高的要求。医疗器械产品结构极其微小且工艺复杂,因此在这些器械生产、制造过程有着高安全性、高洁净性、高密封性等条件的苛刻要求,而激光焊接技术正好满足它的需求。且与其他常用的焊接技术相比,激光焊接技术几乎不产生焊渣和碎屑,而且焊接过程中更不需要添加任何粘合剂,因而可在洁净室中完成整个焊接工作。

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  联赢激光·焊接专家,以满足医疗行业严苛的一致性和高质量焊接要求,凭借成熟的焊接技术研制出多款表现出色,适用于医疗领域的焊接设备。


 

焊接质量高


设备采用国产或进口激光光源,有焊接深宽比大,能量集中,热影响区小等特点,有效解决了医疗器械的焊接质量难点。

焊接精度高


设备的运动轴以伺服电机驱动采用精密滚珠丝杠和直线导轨作为传动元件,重复定位精度为±0.02mm/300mm。旋转轴以伺服驱动,重复定位精度±10arc-sec,有效保证了医疗器械苛刻的焊接精度要求。

密封、安全


设备采用结构密封设计,动力部分下沉式布置,有效保护操作人员的安全。同时设备所有用料都经过严格的检测,用料的环保、卫生,可有力地保证医疗器械高洁净生产场所的防污染要求。

过程实时监控


设备配置了工业CCD监控系统,可对产品装夹过程和焊接过程进行实时监控。

成本低、维护方便


设备占地面积小且运行时无需额外耗材,方便实用,同时也可因地制宜地根据客户的需求进行改造、升级,可有效节约客户的运营成本。设备整体机构设计简洁,方便班次清洁,日常维护、保养等操作。

应用广泛


设备广泛应用于斑马导丝、一次性使用取石网篮、一次性气道导丝、鼻胆引流导管、内窥镜、活检钳、抗癌放射性棒、心脏起搏器等医疗器械的焊接生产。

技术参数

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样品展示

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联赢激光·焊接专家

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  广东省激光行业协会理事、副会长单位联赢激光自成立以来专注于精密激光焊接机及激光焊接成套设备的研发、生产、销售,现已成长为国内激光焊接行业的领军企业。积累了包括激光器技术、电源及控制技术、激光焊接工艺技术、机械设计及制造技术、自动化配套技术等领域的多项核心技术。

  公司产品广泛应用于动力电池、汽车制造、五金家电、消费电子、光通讯、医疗等领域,公司凭借优质的产品及服务,与国内外众多知名企业建立合作关系,客户包括宁德时代、国轩高科、比亚迪、格力智能、富士康、泰科电子、长盈精密、亿纬锂能、松下、三星、中航动力等知名企业。

来源 : 联赢激光 发布时间 : 2020-03-24

2019年度中国光学十大进展发布 量子密钥分发等20项重大光学进展入选

3月20日,中国激光杂志社发布2019年度中国光学十大进展。量子密钥分发、光子芯片、智能激光器、全色激光显示等20项重大光学进展入选基础研究类与应用研究类各10项)。

据悉,中国光学十大进展由中国激光杂志社发起,经过首轮推荐、初评、终评三个环节,最终20项优秀的光成果从110项研究进展中脱颖而出,入选2019年度中国光学十大进展(基础研究类与应用研究类各10项。评选委员会由48位光学与光子学领域专家组成,综合考虑候选成果的学术价值和应用价值,从候选进展中初评30项进入终评,以无记名投票方式产生“2019年度中国光学十大进展

2019中国光学十大进展分别为(排名不分先后

基础研究类

1. 微腔表面对称破缺诱导非线性光学

北京大学肖云峰教授和龚旗煌院士的研究团队与其合作者,利用超高品质因子回音壁模式光学微腔,极大增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应,得的二次谐波转换效率提升了14个数量级。

2. 近场光学旋涡中的光学斯格明子结构

深圳大学杜路平、袁小聪教授与其合作者,在国际上首次揭示了由光的自旋-轨道耦合产生的“光学斯格明子”结构,并揭示了存在其内部的光学自旋超精细结构,在亚纳米光学位移传感、光学超分辨显微成像等领域具有重大应用前景。

3. 首个三维光学拓扑绝缘体

浙江大学陈红胜教授课题组与其合作者,成功研制首个三维光学拓扑绝缘体,将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系,有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。


4.高效稳定非铅卤化物双钙钛矿暖白光



华中科技大学武汉国家光电研究中心唐江教授团队及其合作者,阐明了非铅卤素钙钛矿Cs2AgInCl6的自限域激子发光机理,并通过Na+合金化和Bi3+痕量掺杂实现了高效稳定的单基质白光发光,突破了单基质白光荧光粉的效率瓶颈,为非铅钙钛矿发光材料的研究指明了一条道路,有希望在绿色照明方面实现应用。

5. 兼具高亮度和高效率的量子点发光二极管

河南大学申怀彬、李林松、杜祖亮教授等人与其合作者,通过设计合成新型核壳结构量子点,研发了兼具高亮度、高效率和长寿命红绿蓝三基色QLED器件,其中多项性能指标创世界记录,该研究结果有望加速推进QLED在高亮高效显示和照明领域应用的进程。

6.双层三碘化铬中由层间反铁磁诱导的非互易二次谐波

复旦大学吴施伟课题组与其合作者,在二维磁性材料双层三碘化铬(CrI3)中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应,并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。

7. 首次利用台式化高重频飞秒激光器驱动千特斯拉强磁场自组织放大

中科院上海光机所刘建胜、田野课题组利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球,然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长,实验获得了强度高达千特斯拉量级、自组织放大的强磁场阵列。研究结果开辟了利用小型化激光装置研究高能量密度物理及实验天体物理的新途径,可以更深入地研究和理解磁场的产生、放大、磁重联及天体现象的本质。

8. 关键量子信息器件——“三高”量子纠缠光源研究

中山大学王雪华教授团队与其合作者,提出一种能克服光子侧向和背向泄漏、并能极大提高光子前向出射的新型微纳“射灯”结构,其单光子理论收集效率在较大的带宽中超过90%、最高可达95%,在国际上率先制备出同时具备“三高”——高亮度、高全同性、高纠缠保真度的量子纠缠光子对源。

9. 压缩超快时间光谱成像术创造超快成像新纪录

西安交通大学陈烽教授团队与其合作者,提出了一种基于时频变换思想的“压缩超快时间光谱成像术”,在帧率、帧数、和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限。这一研究成果使得长时间、宽光谱的记录飞秒影像成为可能,将推动更多涉及超快过程的极端物理、化学、材料和生物学的研究。

10. 光的波粒二象性的可控量子叠加

南京大学马小松教授和祝世宁院士课题组利用多光子纠缠态的非局域特性,构建了远程的量子逻辑门。在严格满足爱因斯坦局域性的条件下,观测到了光的波动性与粒子性的可控量子叠加。该项工作为未来的量子技术提供了新的调控手段。

应用研究类:

1. 可密集集成和任意路由的模分复用光子芯片

哈尔滨工业大学(深圳)徐科副教授、宋清海教授与其合作者通过波导模场的精细调控,解决了多模波导的损耗和串扰问题,将关键器件的尺寸缩小了1-2个数量级,实现3×112 Gbit/s高速模分复用信号的密集布线,支持任意连续地弯曲与交叉,使多模光学系统的大规模片上集成成为可能

2. 基于类人算法(HLA)的智能锁模激光器

上海交通大学义理林教授课题组提出了基于人算法(HLA)的智能锁模激光器,解决了被动锁模激光器失锁难以自动恢复的难题,最快开机自动锁模仅需0.22 s,失锁恢复则仅需14.8 ms,均大幅刷新了之前的记录,具有重要的产业应用价值。

3. 基于多角度干涉的三维多色活细胞超分辨光学显微镜

浙江大学刘旭教授和匡翠方教授课题组时空超分辨活细胞成像系统和方法研制方面取得突破,开发出了具有完全自主知识产权的新型光学成像技术——多角度干涉显微镜,可对活细胞表面结构进行快速、长时程、多色和三维超分辨成像研究。

4. 无磁光场非互易放大

华东理工大学龚尚庆、钮月萍教授团队与其合作者,将原子热运动导致的多普勒效应和拉曼增益结合,提出了可在自由空间实现光波波段非互易放大的原创性方案,并在实验上进行了验证。这一方案为常温工作、易于调控、小型化可集成的无磁非互易放大器研制提供了新的途径。

5. 大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器

中山大学蔡鑫伦、余思远课题组与其合作者,通过在硅基芯片上异质集成铌酸锂材料,实现了高性能的硅和铌酸锂异质集成电光调制芯片,在光学损耗、调制带宽、半波电压和线性度等方面突破了传统硅基电光调制的局限。所有材料与器件工艺完全依靠国内自主条件,具备完全的自主知识产权。

6. 采用反向外延技术实现晶圆级亚50nm周期的多层膜光栅器件制备

中科院上海微系统与信息技术研究所欧欣研究员与同济大学合作者,提出了一种制备大面积超高线密度光栅的新方法,在2英寸晶圆上实现了>20000线/毫米光栅器件的制备;通过与高效率X射线多层膜相结合,实验角色散性能比现有成熟技术制备的最高线密度光栅(5000线/毫米)高6倍。该技术已经获得三项中国发明专利和一项德国专利的授权,具有完全自主知识产权。

7. 高性能蓝光单模微纳激光

中科院上海光机所张龙、董红星研究员领衔的微结构光物理研究团队与其合作者,发现一种新型全无机钙钛矿RbPbBr3材料,深度解析钙钛矿材料相态转变过程及其内在化学机制,成功实现高性能蓝光单模激光输出,研究结果对钙钛矿材料相稳定、高性能微纳激光器件及多色激光器等的研究具有重要意义。

8. 突破线性界限制的光纤量子密钥分发系统

中国科学技术大学郭光灿院士和韩正甫教授领导的量子密码研究组首先在理论上提出了免相位后选择的双场量子密钥分发协议,有效提升了双场类协议的执行效率。基于协议,研究人员突破了异地孪生光场制备和长距离信道相位补偿两项核心技术,在300 km常规商用光纤信道中,率先完成了超越线性界限制的高密钥生成率实验,为实现无中继长距离城际量子密钥分发网络迈出了关键的一步

9. 动态平面光子元件

南京大学胡伟教授、陆延青教授团队与其合作者,通过设计掺入光控手性翻转分子机器的自组装螺旋超结构,实现了工作波段连续可调、共轭相位分布光控变换的平面光子元件,提供了一种动态平面光子元件的实用方案。

10. 基于有机打印微纳激光阵列的全色激光显示

中科院化学所赵永生、闫永丽研究员及其合作者,充分发挥有机材料在溶液加工方面的优势,利用喷墨打印的方式精准构建了红绿蓝微纳激光阵列作为显示面板,首次实现了主动发光平板激光显示,为发展高性能、易加工的平板激光显示及照明器件提供了一种可行的解决方案。

来源 : 中国科技网 发布时间 : 2020-03-22

海外疫情继续发酵,2020国内激光市场或将零增长!

经历了近两个月艰难的疫情抗争之后,国内新型冠状病毒肺炎新增确诊数量得到控制,然而疫情在更多的国家开始蔓延,特别是欧洲、伊朗、韩国、美国已经出现规模暴发。WHO将新冠疫情定义为“大流行”,美股遭遇了史无前例的一周熔断两次,这对2020年全球经济增预期造成了极大的负面影响。

 

疫情的暴发对于公共卫生体系的发展和改革都带来了一定的促进作用,医疗医药行业的下游需求也逐渐成为刚需。疫情期间,“口罩”等医用防护用品成为了抢手货,甚至出现了“脱销”的情况,导致一些做机械设备公司跨界转投做口罩设备,特别是在激光行业,比如:大族激光、正业科技、力星激光等纷纷投入生产自动口罩生产设备。

 

 

在前一段时间,受疫情的影响,国内很多工厂都处于停工、停产状态,对国内不少行业都产生了一定的冲击和影响,但如今虽然国内大部分企业已经陆续复工了,但制造业的恢复还需要一段时间。激光作为中国高端制造业,此次疫情会让激光行业发展受到多大的影响呢?

 

回首2018年,我国工业激光与相关产品市场规模达855亿元,同比增长18.6%,增长有所放缓。受国际形势和不断发展变化的国内环境影响,我国工业生产销售增速放缓,制造业投资动力不足,经济下行压力较大,资本市场从全年整体表现来看,领跌全球。

 

2019年,我国经济平稳运行,全年国内生产总值达99万亿元,同比增长6.1%。总体而言先扬后抑,上半年维持较快的发展势头,而下半年受工业制造放缓以及全球经贸环境压力影响而增速下滑,贸易战的影响在下半年逐步显现。总体来说,2019年我国工业激光与相关产品市场规模或达900多亿元,同比增速进一步放缓至个位数。

 

2020年开局,新冠肺炎疫情扩散至全国,对一季度国内经济造成了重大影响。然而新型冠状病毒的在全球范围的“大流行”,将不可避免的影响全球性的经济复苏,这也必将对中国激光海外业务的需求及交货运输造成重大影响,并且暂时阻碍众多外向型发展的公司成长,中国激光企业的海外业务也难免受到波及。另外,越来越多国家采取更严厉措施对抗疫情,重演之前中国经济活动几乎静止状态,那么中国的工业制造产品输出必定带来挑战,也会导致激光加工需求下滑。

 

预计在当前形势下,疫情将在上半年对中国激光国内外业务出货造成一定影响,这存在着较大的不确定性。按照当前防疫工作进展来看,中国或将是第一个从疫情中恢复的主要经济体。中国激光行业今年的业务或许主要的聚焦点将放在国内市场。2020年工业激光产品市场增速预料进一步下滑,就算是乐观的预测激光产品市场也只能实现零增长。危中有机,消费电子、动力电池、汽车产业、金属件制作、包装等仍然是重点市场,一些企业专注大产业、传统产业的定制化激光应用或许可以获得突破,打开新的一片天空。

 

专家预估在6月结束疫情是可以预见的,这需要各国的重视及采取有力的控制疫情措施。中国预估在3月底将基本结束国内疫情战斗,转为严防境外输入。加上国家陆续出台了一系列扶持政策,随着疫情防控基本结束,全国进入了复工复产,社会各经济体对经济回暖的信心将日益明显。

 

来源:《激光制造商情》

 

来源 : 《激光制造商情》 发布时间 : 2020-03-20

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