激光加工研究科普基地

发布时间:2022-11-04 11:14:25 来源: 河北华工森茂特激光科技有限公司 范海胜

年度 2019年
成果类型 示范基地


项目介绍

激光加工研究科普基地项目(以下简称“项目”)为河北华工森茂特激光科技有限公司(以下简称“公司”)承建,基地内建有激光加工国家工程研究中心京津冀区域中心、河北省激光加工技术创新中心、河北省华工森茂特院士工作站、沧州市激光加工技术创新中心等智力及研究机构,项目本着坚持科学真理,重点宣传科学技术是第一生产力的思想,重点围绕激光加工应用开发科普新作品、新技术、新手段,不断丰富科普资源,培育专业科普团队,着力提升科普创新能力;发挥项目在科学性、知识性、历史性、产业性上的示范引领作用,提升科普展教水平;普及对激光的认知,提升全民对激光技术的应用。

项目目的和意义

展示目的

激光应用展示+市场辐射

1.展示:让不懂激光的人了解激光,让懂激光的人爱上激光

展示先进的激光加工设备与加工工艺,以激光技术与应用的魅力,普及社会各级对激光的认知与应用,同时突显公司的技术实力,展示公司激光产业的建设与发展规划。

2.市场辐射。以良好而完整的品牌展示,服务于区域市场开拓,提升加工工艺的响应速度,促进订单签成。

展示意义:

激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。激光的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现, 1960 年激光被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。

该项目的建设,对沧州本地及周边地区广大社会人群对激光的认知具有极大的促进作用,通过可观、可触、可听、可操作深入接触激光,形象的了解激光:让不懂激光的人了解激光,让懂激光的人爱上激光,起到传播、普及科学技术知识,推广应用科学技术成果,同时对提高河北省及沧州本地企业和行业竞争力具有重要意义。通过建立完善引导企业参与共性技术研发的激励机制,支持产业共性技术的研究开发,强化产学研结合,突出研究成果的转化与应用的展示,京津冀区域中心必将对增强共性技术研发的市场导向作用、推动区域主导产业技术创新起到重要的推动作用,从而提升沧州的总体实力。可刺激激光加工应用在沧州及华北地区乃至全国的快速全面推广应用。

主要内容和实施地点

主要展示内容

1)华工科技:前沿激光技术及先进激光装备行业应用

2)激光应用:激光加工产品展示及激光技术、激光工艺过程演示(重点)

3)激光知识:激光技术及发展历史等的科普内容

4)基地介绍:基地的相关介绍

5)园区介绍:沧州激光产业园区的相关介绍

 建设地点

沧州市位于河北省东南部,处于东经115度6分—117度8分,北纬37度4分—38度9分之间,东临渤海、西界保定、北靠天津、南接山东,土地面积14053平方公里,占河北省总面积的7.5%。沧州市地处环渤海中心带,是河北省确定的“两环”(环京津、环渤海)开放一线地区,也是京津通往东部沿海地区的交通要道。沧州市主城区背靠京津,地处华北平原,东邻黄骅大港,307国道,石黄高速公路,京沪高速公路、朔黄铁路,与沧州地方铁路在四周穿过,交通便捷,市内环境优美和谐,有一百多万平方米的绿化、美化工程。

沧州高新技术产业开发区成立于2009年9月,是沧州新城区发展的三大板块之一,为沧州市重点发展区域。该区位于市区西北部,东至浮阳大道,南至永济路,西至京沪高速铁路,北至长春路,总面积约48.48平方公里。2011年1月18日被省政府批准为省级高新区,是河北省自1993年以来批复的第一家省级高新区。

项目位于沧州市高新技术开发区运河园区内(新疆大道以东、永安大道以西、渤海路以北、朔黄铁路以南)。场址周围大气、土壤、植物等自然环境状况良好,无水源地、自然保护区、文物景观、重要军事设施等环境敏感点,适合本项目建设。


项目完成主要指标,效益及创新点

主要指标

项目建设将在公司展示中心的基础上,继续丰富科普展示内容,增加激光展品种类,提高现有展品的展示效果,充分考虑激光展示的科技感;同时不断提供成熟的激光加工技术、工艺及装备的展示,丰富项目建设,促进成果转化,推进区域性激光产业发展。

在项目建设期结束时预计实现专利申请4-5项,其中专利授权3-4项;激光展品、展示更新3-5类;培育科普接待团队1个,建设期实现接待各类人员、团体150次,超3000人的接待规模;同时加强网络科普宣传建设,丰富宣传科普的手段,充分利用微信公众号等多种平台,开展激光相关科普宣传活动,大力推动科普基地知名度与影响力。


创新点(科学性、趣味性、艺术性、先进性)

■展示主题

激光技术成就制造业未来

■ 具体功能

(一)展示宣传

重点展示企业项目的规划意义和辐射作用、沧州地区激光产业的发展现状以及未来规划、激光产品的广泛用途和未来发展前景,激光对生活、对工业发展的重大意义。项目未来将力争打造成为沧州市激光产业发展综合展示的窗口,成为沧州市各大高、中院校的学生及沧州市民科技旅游的一个品牌。

(二)示范推广

推动激光技术在以沧州为核心、辐射京津冀区域相关产业的全面推广应用,促进传统产业的转型升级。项目将作为京津冀地区激光应用的一个全方位示范推广展示点,承载激光潜在用户的现场参观考察、工艺讲解、样品制作的功能,推动激光技术在相关产业的推广和应用,参加天津工博会,组织召开“激光应用论坛”活动。

(三)工艺应用

结合沧州市以及京津冀区域的产业现状及转型升级的需求,针对不同行业、不同需求、不同加工材料,自主开展各种激光工艺应用,突破性“镍基合金激光加工技术”,在石油(石油储气库、西南油气田)行业的应用,产生经济效益300万元;并取得5项实用新型专利和三项软著测试报告。

(四)人才培养

项目成为学生实习、实训的基地,并配有培训教室,帮助培训激光应用工艺人才,支持当地激光技术的普及和推广,并培养了一批可以自主研发激光工艺的工程师,取得5项实用新型专利和三项软著测试报告。


应用范围与普及前景

激光加工技术应范围

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术

激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。

激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。

激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用。

激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。

激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。

激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。

激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。

激光成像:利用激光束扫描物体,将反射光束反射回来,得到的排布顺序不同而成像。用图像落差来反映所成的像。激光成像具有超视距的探测能力,可用于卫星激光扫描成像,未来用于遥感测绘等科技领域。

激光加工技术普及前景

激光是20世纪60年代的新光源,具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展执着迅猛,现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计,从高端的光纤到常见的条形码扫描仪,每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。

前瞻产业研究院发布的《中国激光行业发展前景与转型升级分析报告前瞻》显示,激光行业已形成完整、成熟的产业链分布。上游主要包括激光材料及配套元器件,中游主要为各种激光器及其配套设备,下游则以激光应用产品、消费产品、仪器设备为主。

当前,国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等,其产品主要应用于工业加工和光通信市场,两者占据了近7成的市场空间。

据统计,我国已有200余家激光相关企业,主要位于湖北、北京、江苏、上海和广东等经济发达省市,这些地区年销售额约占全国激光产品市场总额的90%,我国激光行业已形成以上述省市为主体的华中地区、环渤海、长江三角洲和珠江三角洲四大激光产业群,未来,国内激光产业发展也将更为集中。

随着激光技术的进步,中国激光行业必将获得快速发展,未来五年,我国激光市场在相关产业的带动下,将以20%左右的速度发展,我国激光应用领域将形成以激光加工、激光通信、激光医疗、激光显示、激光全息等为产业的激光产业群,行业发展前景看好。


现有工作基础及合作分工

项目实施计划

项目建设周期为2019年5月至2021年4月,共计24个月,分三个阶段完成:第一、二阶段为项目团队建设及各项指标建设阶段,第三阶段为项目总结、整改与验收阶段。

申请专利4-5项,其中专利授权3-4项;激光展品、展示更新3-5类;培育科普接待团队1个,建设期实现接待各类人员、团体150次,超3000人的接待规模,完成项目验收。


2019年为第一阶段:实现专利申请2-3项;激光展品、展示更新1类;培育科普接待讲解人员2个,组建包含讲解及技术管理人员的5人接待团队,实现接待各类人员、团体不少于75次,人的接待规模不少于1500人;同时加强网络科普宣传建设,丰富宣传科普的手段,充分利用微信公众号等多种平台,开展激光相关科普宣传活动,大力推动科普基地知名度与影响力。

2020年为项目建设第二阶段:实现专利申请2项;激光展品、展示更新2类;加强科普接待团队建设,实现接待各类人员、团体不少于75次,人的接待规模不少于1500人;同时针对第一阶段指标调整第二阶段指标,对第一阶段暴露出来的问题进行整改。

2021年为第三阶段:整理第一、二阶段的数据,完成项目总结,项目规定的任务目标均已完成,由于新冠疫情带来的严格管控措施,造成科普观展活动减少,部分科研交流工作暂停。但在公司领导的带领下,充分利用有限时间和资金计划开展更加丰富的科普活动。