2020年8月20日－21日，中国增材制造产业发展芜湖（繁昌）高峰论坛暨2020年中国增材制造产业年会在安徽芜湖市举行，此次年会由工业和信息化部装备工业发展中心、安徽省经济和信息化厅、芜湖市人民政府指导，中国增材制造产业联盟主办，繁昌县人民政府协办，南极熊作为支持媒体对本次会议进行了直播。

△中国光协激光应用分会秘书长 张建敏

在“中国增材制造产业发展芜湖（繁昌）高峰论坛”上，中国光协激光应用分会秘书长张建敏发表主题演讲，题目是《激光制造应用现状及趋势》，以下是本场演讲的现场速记，经大会组委会授权发布。

张建敏（中国光协激光应用分会秘书长）：

尊敬的各位专家、朋友下午好！

下面我跟大家汇报一下个人对激光制造应用现状趋势的几点粗浅的看法。分三个部分，分引言、现状和趋势展望。

一、引言部分

我首先介绍一下中国光协激光应用分会。激光应用分会是中国光协下面的分会，去年11月26日正式挂牌，是由从事激光技术研发、生产、应用、投资、检测认证、咨询、教育、培训的有关单位、个人自愿发起成立的全国性非营利组织。目的就是为了能够引导激光产业的良性发展，为有关单位及科研人员提供产学研合作平台，为我国科技产业发展贡献力量。应用分会发起的单位包括大族激光、中电科十一所、中科院半导体所、中国久远、清华精仪系、北工大激光院、武汉锐科、长光华芯、济南邦德激光、浙大光电院 、福晶科技、华光光电等单位，这里面有研究所、有高校和企业。首任理事长是高云鹏先生。照片中右边这位是中国光协的理事长应明炯先生，左边是应用分会的理事长高云鹏先生。

我来自中国久远公司。中国久远是中国工程物理研究院的直属独资企业，是中国工程物理研究院高新技术装备的主要研制生产基地和对外窗口。今天可以跟在座的报告的典型产品是“低空卫士”系列产品：最左边是2014年新华网发布的系统照片，中间第二张是在九三阅兵中在天安门附近执勤的楼顶分布式系统，右边是我们去年年初在阿布扎比防务展参展的车载激光系统，这些都是针对肇事无人机处置的装备。围绕安防装备应用，中国久远依托中物院的技术也在布局从激光材料到激光器的系列产业平台。

激光自1960年发明以后就成为了我们人类认识世界和改造世界的重要工具，跟多个学科结合，已经极大的改变和重构了科学教育、生产制造、信息通讯、医疗诊断和国防等各个领域，应用极其广泛。例如我们今天现在用的信息系统、包括4G、5G，主要的数据交换都通过光通信，都依靠以半导体激光芯片为支撑。

在激光的多种应用中，激光制造应用是产业规模最大的激光应用领域。

二、现状部分

2018至、2019年工程院组织了一个我国激光技术2035战略发展研究，其中里面有个激光制造课题。课题组与国内多个单位一起分析梳理，可以确认在我国现在激光制造领域大概有十几个应用，最终归结到以下5个方面：

第一，是去除和连接。这里面包括激光打标、激光切割、激光打孔和激光焊接。这几个大家看图都有相似性，作为一类。

激光切割大家现在可以经常看到的应用。目前各种各样的材料是都已经可以通过激光切割来实现，从钢板、不锈钢、铝合金、硬质合金等金属和玻璃、陶瓷、塑料等非金属性材料，当然这里用的是各种各样的不同激光器，包括二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器，也有不同的波长、频率和体制。

激光焊接具有精度高、通用性强、效率高等优点，并可以和现有焊接技术复合使用。在不同的金属材料之间，金属材料和非金属材料之间，采用不同波长的激光器可以对不同的材料进行有效的焊接。激光焊接在汽车行业应用比较多，覆盖动力总成与传动系统焊接部件，包含涡轮增压器，飞轮，齿轮，拨叉。

激光打孔。在航空发动机方面，我国一直不强，人称有“心脏病”。重要原因是里面叶片叶片长期承受高温大气流长时间冲击，要求每个叶片数十数百孔，打孔精度要求很高，表面光滑度要求叶很高，因为对流场的不合理扰动会极大影响燃烧的效率。目前的措施是通过超快激光来进行冷加工，超快激光打孔的表面会很干净。在发动机研制中发挥了重要作用。

激光打标。大家可能没意识到，但实际打标的应用量极大。我们可以看到所有的产品都有二维码或条形码等标记，都是通过激光打标打出来的。这里面是常用的脉冲激光，而不是制造里面常用的连续激光。

综合应用。在手机制造中，从切割、打孔各种不一样的手段都在综合应用，这里面涉及到玻璃、宝石、陶瓷、半导体硅片等多种材料，所以一个新手机上线通常伴随着一大批激光装备在生产线上进行重构。特别现在华为折叠手机里面有70％以上的加工和制造环节都通过激光工艺。

第二是激光表面工程，包括激光冲击强化、激光淬火、激光熔覆，还有最近这些年新发展起来的激光清洗和激光毛化。这些都是对界面的激光处理。像风力发动机的轴承，都需要通过淬火强化来提高寿命。

第三是增材制造。大家都是这领域专家，我不班门弄斧，不展开了。就是利用数字模型、数字数据，运用粉末、丝状金属或者是非金属等可熔合或粘合材料，通过逐层堆叠的方式来构造物体。这里面不同的是材料，可能需要不同的激光来加工。按我的认知，未来的系统可能要同时用多种波长的激光器来进行复合加工。因为产品系统既是结构还要承力，还要包含各种功能的多种要素，不太可能都仅有一种材料组成。

第四，激光修复和再制造。实际上和3D打印是非常相近的。只是对已经用了一段时间的设备通过3D打印这种方式进行维修，来让它焕发青春。有消息指美国军方已经围绕战场抢修研发了一些再制造的移动零件医院。

第五，激光微纳制造。我就不说了，在电子产业中很普遍大量应用。小尺度的，像光刻过程实际上就是标准、典型的微纳制造的过程。