蓝溪华兴二代“多路输出激光器”亮相上海慕尼黑光博会

——塑料激光同步焊的福音

一、研发背景

    车辆尾灯是将转向、刹车、雾灯，外观等功能集于一体的零部件，在车辆安全、销售、成本方面都具有非常重要的作用，因此尾灯的焊接质量直接影响汽车厂商的品牌价值和年度销售业绩。因汽车尾灯常年暴露在外面，在制造时，对焊接技术要求极高。

   传统的汽车焊接尾灯的工艺技术主要为超声波焊接、振动摩擦焊接、红外热板焊接三种技术，三种方式各有不足，超声波焊接会有溢料的情况：振动摩擦焊接容易产生摩擦颗粒，出现废料，且振动产生的环境污染严重影响工人身体健康，成本高，生产效率低；红外热板焊接会产生废气，污染环境，且容易发生温度过高，难以控制的情况。目前这些传统的技术正逐渐被先进的激光焊接技术替代，采用激光焊接尾灯的方式可以避免上述所有问题，特别是针对加长的贯穿式尾灯，只有采用激光同步焊技术才能符合焊接质量要求。

   然而激光同步焊技术目前几乎只有一家美国公司必能信超声（上海）有限公司掌握。国内一些大的汽车主机厂，如比亚迪、长城、宇通等，如果需要生产一款外观及质量均突出的贯穿式尾灯车型，必须从必能信公司采购相应设备，该套设备单价超千万，焊接一款车型的尾灯通常需要2-3台套该设备。高昂的价格和交货期，给我国汽车主机厂和国民经济带来严重发展阻滞和经济损失，且随着中美两国之争，美国随时有可能将该项技术设备划为贸易禁止之列。

   综上所述，我们国家非常有必要尽快掌握激光同步焊技术，才能不受制于人，帮助国内厂商降本增效，提升国内车辆保有率和普及率，提升国民经济和人民生活的幸福度。

   北京蓝溪华兴光电科技有限公司携带其最新专利产品，BC21069多路输出激光器亮相本次慕尼黑上海光博会，给国内汽车厂商带来了福音。激光之家采访了蓝溪华兴光电的创始人汪飞先生就“激光塑料同步焊”的核心组件“多路输出激光器”的相关技术和市场问题进行一些了解。

Q1：什么是塑料激光同步焊？

     塑料激光同步焊是一种利用密集的光纤头，按加工产品连接轮廓排布，并同时发出具有几何空间和能量大小关联的激光，来完成两种塑料连接的新型智能加工技术。

Q2：塑料激光同步焊技术和设备的核心部件是什么？

   塑料激光同步焊技术和成套设备的核心，是一种经过特殊设计和加工制造处理的光源发生、传输和输出多路输出激光器。在这种多路输出激光器的基础上可以集成各种更加复杂的多路输出系统，可通过编程实现光斑、能量、功率在任意曲线、平面或3D曲图面的激光输出，可用于塑料激光同步焊，Mini Led平面激光锡焊，平面热处理，平面照明光源等各种工业、科研和军事等用途。

Q3：目前市场国产多路输出激光器系统的存在的问题？

    1、激光输出路数有限

   目前市场上国产多路输出激光器，属于简单直接输出的激光器系统，普遍存在激光输出路数有限，不能满足实际的塑料激光同步焊要求；

   2、光纤头尺寸过大

   所用光纤头为普通光纤头，需要外加镜头，导致光纤头尺寸很大，不方便做微型化光学整形，使最后集成的塑料激光同步焊设备性能大打折扣；

  3、电气驱动控制系统复杂，成本高

   所用电气驱动控制特别复杂，成本高，价格贵，不能满足行业客户需求。

  4、光纤传输大功率能量受限

   国外的多路输出激光器产品，技术相对先进，但因所用传输光纤为一种集束光纤，由于结构形式及制造工艺所限，不能实现大功率能量传输，所用传输光纤长度受限，导致工艺复杂，成本很高，国内客户难以承受。

Q4：蓝溪华兴在多路输出激光器系统方面取得了哪些核心技术？

   蓝溪华兴早在2018年成立之初就开始了多路输出激光器的研发，并在2019年为最终用户北京工业大学提供了蓝溪华兴第一代多路输出激光器该激光器系统是通过在一台设备中集成4路半导体激光器，使用4路激光器电气驱动和控制，并使之同时出光、关光及调节大小等。第一代系统只是简单集成了4路激光，并没有在输出激光上做更进一步的光学耦合、波导分束和准直整形等进一步的光学处理，但通过这个项目的设计研发与制作交付，为我司在多路输出激光器的研发上打下了机械结构、散热处理和电气控制设计的技术基础，并获得了多路输出激光器系统一项实用新型专利和一项软件著作权，第一代系统的经济效益转化，使我司有了设计制作更加复杂的多路输出激光器的信心。

    三年来，蓝溪华兴技术人员不断与许多行业技术专家、设备集成商、关键器件供应商等加强沟通交流，并实地考察设备使用厂家，收集客户的使用需求，于2021年年末开始投入大量技术力量，在蓝溪华兴第一代多路输出激光器的基础上，着手研发攻关第二代多路输出激光器，并在2022年上半年研发出首台基础版机型BC21069，经过将近半年多的测试调整、使用验证与参数指标确认，蓝溪华兴已基本掌握这种特殊多路输出激光器的技术原理、关键零部件的制作方法、装配与调试工艺、样件测试方法等。因该项目的研发，蓝溪华兴申报了一项发明专利，获得了一项软件著作权--多路输出半导体激光器控制系统和两项实用新型专利，分别是光纤耦合模块及微型准直整形镜头模块。至22年年末，蓝溪华兴已在多路输出激光器系统领域积累了6项专利和2项软件著作权，其中有 3项专利关于塑料同步焊激光器的核心关键技术点。

Q5：蓝溪华兴二代多路输出激光器有哪些优势？

   蓝溪华兴第二代研发的第二代多路输出激光器，具有非常显著的技术和经济性优势，与现有技术产品相比，优点主要在于：激光器采用插拔式模块化结构，工艺简单，成本低；采用微型化光纤头，便于集成，；使用工业传能光纤，大大降低成本的同时，性能更加稳定；通过光纤头的排布组合，可实现可编辑能量大小的大尺寸三维曲面激光光斑输出，大幅提高了激光输出功率和产品可靠性。我们将持续研发迭代产品，扩大技术优势和市场影响力，在大型复杂产品同步焊接技术，如汽车贯穿式尾灯上集成塑料激光同步焊等领域，争取早日实现国产化替代，为国民经济及企业效益创造更多价值。

Q6：蓝溪华兴是谁？

北京蓝溪华兴光电科技有限公司成立于2018年9月，是一家专注于半导体激光器应用领域的国家高新技术企业。主要经营范围为半导体激光器技术开发和服务，公司始终坚持自主研发创新，已获得自主研发知识产权24项，发明专利2项，软件著作权8项，实用新型14项。主要专注于面向行业应用的半导体激光器应用技术开发研究，提供标准型和定制化的半导体激光器系统和测试老化设备等。半导体激光器主要服务于激光塑料焊接、激光锡焊、激光照明、激光雷达、激光医疗、激光武器、激光科研等行业领域；老化测试设备主要服务于半导体激光器生产制造厂家。  

自成公司立以来，始终坚持创新、进取、忠诚、合作的企业理念，吸引了不少业界精英加入，形成了一支稳定的核心技术团队，可快速为客户提供定制化的产品和解决方案，服务的客户遍及长、珠三角和京津冀等区域。凭借高精尖的技术和可靠的产品，逐步在行业产生一定的影响力，2021年公司创始人汪飞先生被聘为全国光电行业标准化委员会委员，国家标准委员会大功率激光器应用分会技术委员，公司也成为中国光学学会激光加工专业委员单位，中国光学光电子行业协会激光应用分会第一届会员单位。