激光刻痕技術是通過激光束在材料表面進行高速掃描,形成細小的刻痕線的技術。激光刻痕技術具有高效率、高精度、非接觸加工、適用性廣等特點,可用于改善材料的性能和外觀,在電工鋼(硅鋼)處理、半導體、光學系統(tǒng)、醫(yī)療器械、電子、汽車、材料研究等領域應用空間廣闊。
電工鋼處理是激光刻痕技術重要應用領域,尤其是取向電工鋼處理。電工鋼是各種電機、發(fā)電機、變壓器鐵芯的關鍵組成材料,根據(jù)晶粒排列方向不同,電工鋼分為取向電工鋼和無取向電工鋼兩大類。電工鋼影響著變壓器的成本和節(jié)能性,在節(jié)能降耗背景下,降低取向電工鋼的鐵損已成為鋼鐵行業(yè)研究熱點。
目前主要采用磁疇細化方式降低取向電工鋼的鐵損,細化磁疇是通過放電處理法、火花燒蝕法、機械刻痕法、激光刻痕法、等離子束流照射法等方式來使得原本磁疇的寬度持續(xù)變小的過程。激光刻痕法具有加工速度快、能量穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點,是改善取向電工鋼磁疇分布、降低鐵損的有效手段,近年來隨著技術迭代,激光刻痕法應用越來越廣泛。
激光刻痕技術是通過在電工鋼表面刻線,使組織產(chǎn)生變形和錯位,在非刻痕區(qū)域產(chǎn)生殘余應力,來達到細化磁疇、降低鐵損的目的。通過調整激光的脈沖寬度、掃描速度、功率、焦距等參數(shù),可以獲得不同形狀、深度和尺寸的刻痕效果。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年中國激光刻痕市場行情監(jiān)測及未來發(fā)展前景研究報告》顯示,激光刻痕技術是取向電工鋼刻痕技術發(fā)展方向,其可替代機械刻痕技術、火花燒蝕技術等。我國激光刻痕技術或激光刻痕設備相關企業(yè)有寶山鋼鐵股份有限公司(寶鋼股份,中國寶武鋼鐵集團有限公司全資子公司)、廣州翔聲智能科技有限公司(翔聲智能)等,其中翔聲智能在取向電工鋼激光刻痕設備市場的占比約60%。
寶鋼股份于2020年正式啟動全球首條耐熱激光刻痕產(chǎn)線,該產(chǎn)線已有4項產(chǎn)品實現(xiàn)全球首發(fā)。2024年寶鋼股份的“第二代在線激光刻痕技術產(chǎn)線”選入《中央企業(yè)科技成果應用拓展工程首批項目清單》,說明該技術成果已得到權威部門的高度認可。
新思界
行業(yè)分析人士表示,變壓器損耗大,節(jié)能空間廣闊,在節(jié)能降耗背景下,國家能源局、工信部等部門已明確提出提高高效節(jié)能變壓器在網(wǎng)運行比例。取向電工鋼是卷鐵芯變壓器等節(jié)能變壓器的關鍵材料,而激光刻痕技術又是取向電工鋼刻痕技術的發(fā)展方向,隨著節(jié)能變壓器應用擴展,激光刻痕市場空間將持續(xù)擴大。