激光加工技術一直是國家重點支持和推動應用的一項高新技術，特別是政府強調要振興制造業(yè)，這就給激光加工技術的應用帶來了發(fā)展機遇。
 

 

激光加工技術一直是國家重點支持和推動應用的一項高新技術，特別是政府強調要振興制造業(yè)，這就給激光加工技術的應用帶來了發(fā)展機遇。在國家制定中長遠期發(fā)展規(guī)劃時，又將激光加工列為關鍵支撐技術，它涉及國家安全、國防建設、高新技術產(chǎn)業(yè)化和科技前沿的發(fā)展，因此國家對激光加工技術給予了高度重視，這必將為激光加工機的制造和產(chǎn)品升級帶來巨大商機。

 

 

中國光學光電子行業(yè)協(xié)會激光分會的逐年統(tǒng)計顯示，我國激光加工設備的年銷售額一直呈高速增長態(tài)勢。

 

2006年，激光加工設備的銷售額已超過20億元，這充分說明激光加工技術在我圍已經(jīng)走出了研究和實驗探索的象牙塔，步入了實用化發(fā)展道路。激光產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)已形成規(guī)模，崛起了一批具有一定規(guī)模和實力的激光加工設備制造企業(yè)，它們生產(chǎn)出了成千上萬臺滿足市場需求的激光加工機，其銷售額年增長率保持在20%左右。

通過對國內市場的各種宣傳、展示、普及和為用戶培訓，使激光加工市場不斷地拓大拓寬，從而給國內用戶帶來采用這種先進制造技術的信心和決心，促成了激光加工得以越來越廣泛應用的外部環(huán)境，這便是人們常說的市場牽動。市場牽動又推動著激光加工機的熱銷，這種互動形成了連鎖反應，使激光加工市場的規(guī)模逐年增加。我圍現(xiàn)己擁有激光加工機生產(chǎn)企業(yè)200余家，從業(yè)人員近2萬，其中科技人員約占50%，具有中高級職稱的員工約占30%，已形成一支具有相當實力的產(chǎn)業(yè)隊伍。同時，也引起了全球許多激光加工設備制造商的關注和跟進，國內市場已經(jīng)國際化。

 

根據(jù)激光行業(yè)的統(tǒng)計和分析，本文主要介紹近2年熱銷的幾種激光加工機。

 

 

 

前幾年，國內在銷的激光切割機大部分為國外

 

進口產(chǎn)品，國內產(chǎn)品所占份額甚小。隨著用戶對激光切割技術特點的逐步深入了解和示范性采用，帶動了國內企業(yè)紛紛轉向生產(chǎn)激光切割機。產(chǎn)量最大的生產(chǎn)企業(yè)為上海團結普瑞瑪激光設備公司，年訂貨量已超過150余臺，在全球激光切割機生產(chǎn)企業(yè)中產(chǎn)量排第5位。此外，華工激光工程分公司、濟南捷邁、沈陽普瑞瑪和江蘇金方園等也是生產(chǎn)激光切割機的著名企業(yè)。近期，幾家知名度較高的激光加工機生產(chǎn)企業(yè)也投入力量開始生產(chǎn)激光切割機，如武漢楚天激光和大族激光等。

    

預計近期國內市場14kW激光切割機的銷量達300-350臺，國內供貨將占200余臺，來自德國、瑞士、日本、韓國和比利時等的國外供貨量為100余臺。目前，瑞士百超己開始在國內組裝和銷售激光切割機。

    

這些激光切割機現(xiàn)已廣泛用于電氣制造、電梯業(yè)、運輸機械、石油工業(yè)、紡織機械、糧食機械、醫(yī)療機械、燈具、裝飾、包裝業(yè)以及激光加工站和科研院所的科學研究等諸多領域。此外，在船舶、汽車、航空和鋼鐵工業(yè)的加工領域也開始得到應用。

    

CO2激光切割技術是激光加工中應用最廣泛的技術之一。據(jù)了解，歐洲己安裝了激光切割機12000臺，北美安裝有11000臺，日本安裝有10000臺。中國臺灣的安裝量也已超過500臺。中國大陸安裝量約為800臺，功率由2kW逐漸提升到了3kW-4WV，由此可見，CO2激光切割機已成為國內主要熱銷產(chǎn)品。隨著應用范圍的擴大，高功率CO2激光器國內產(chǎn)品的逐步過關，必將牽引我國激光產(chǎn)品銷售市場的快速增長。

    

    

據(jù)全球對激光加工系統(tǒng)銷售總量的統(tǒng)計顯示，激光打標機的銷量僅次于激光切割機，居第2位。近年來，激光切割機和激光打標機的銷量各占銷售總量的1/3左右。而我國則相反，激光打標機的銷售額一直占國內激光加工銷售額的50%以上，占據(jù)了國內較大市場，并在工業(yè)領域拓展應用，與國外相比，其應用范圍更加廣泛。目前，激光打標機已應用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)、工具量具、航空航天、儀器儀表、包裝工業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)品、家用電器、鍵盤、面板、廣告標牌、證件卡片、日常用品和珠寶鉆石等領域。標記的材料是各類金屬和非金屬，如不銹鋼、鋁合金、有機玻璃、塑料、陶瓷、合成材料、木材、橡膠、皮革制品、紙制品、印刷電路板、多種電子電器元件、香煙、鈕扣、雷管、金屬零件以及食品包裝、藥品包裝，甚至螃蟹等。激光打標機的年銷售臺數(shù)約為4000-5000臺。它所采用的激光器有燈泵浦Nd：YAG激光器和玻璃管或金屬腔的CO2激光器。近年來，光纖激光器和全固態(tài)激光器正批量進入打標機生產(chǎn)企業(yè)與之配套。打標機可對零件的固定位置打標，也可對流水線上的物品進行飛行打標。我圈生產(chǎn)激光打標機較知名的企業(yè)有大族激光、華工激光、楚天激光、大恒激光、桂林星辰激光和志恒達激光等公司，還有眾多生產(chǎn)激光打標機的中小企業(yè)，它們共同將我國的激光打標機市場做得越來越大，應用范圍越來越廣，目前產(chǎn)品已開始批量出口。特別值得一提的是，一些很有實力的企業(yè)自主開發(fā)和生產(chǎn)了七彩打標機，訂購此種打標機的單位甚多，相信這種創(chuàng)新產(chǎn)品會獲得更大發(fā)展。

    

    

這里主要指采用25-100W級CO2激光器，以X-Y工作臺系統(tǒng)為主的激光加工機機型，同時也有采用Nd：YAG激光器與振鏡集成的加工機。它可以進行雕刻，包括內雕、裁剪、鏤空、繡花和切割加工。這種激光加工機具有種類多、價位低、用途廣、適合國情的特點，年產(chǎn)量在6000臺左右，可廣泛用于印章、柔性板、禮品、廣告、標牌、工藝品以及工業(yè)用非金屬制品，并可對牛角、玻璃、塑料、橡膠制品、竹木制品、合成材料、布料、皮革等材料進行激光加工。由于這種加工機具有電腦排版、自控、非接觸加工、速度快此手工或其他加工方式快得多）、智能化程度高、操作方便等獨特優(yōu)點，因此占據(jù)了國內廣大市場，并且銷往中東、東南亞、南美、東歐和非洲等地，頗受用戶歡迎。生產(chǎn)X-Y工作臺機型知名度較高的企業(yè)有浙江博業(yè)激光、廣東粵銘激光和武漢金運激光等公司，它們的迅速崛起形成了此類型激光加工機的生產(chǎn)格局。目前博業(yè)激光已建成35000m2的廠房，金運激光建成了10000m2廠房，粵銘激光不僅進一步擴大了原產(chǎn)地生產(chǎn)能力，還在上海建立了分廠。這種機型除雕刻柔性橡膠、竹簡外，還可進行激光剪裁服裝、皮革、繡花等加工，使這些企業(yè)產(chǎn)品升級，促進了市場發(fā)展。這些企業(yè)現(xiàn)已將送料、收料、原料負壓吸附、自動攝像定位、雙頭裁剪等技術逐步加以應用，使激光加工設備可以融入服裝生產(chǎn)的自動化流水線作業(yè)中，使產(chǎn)品智能化升級。

    

值得一提的是，激光內雕機也是迅速發(fā)展的產(chǎn)品之一，它是通過激光誘導在玻璃體內形成炸裂點的光散射構成白色立體內雕圖像，近期這項技術又取得進一步發(fā)展。國內某單位現(xiàn)已開發(fā)出彩色內雕技術，可在玻璃體內相繼打出紅、橙、黃、藍、紫等色彩的圖案，不久產(chǎn)品將投放市場，它必將為內雕制品增添光彩。

 

    

再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導的工程實踐。裝備的論證、設計、制造、使用、維修和回收的全部費用被稱為全壽命周期費用，傳統(tǒng)上只重視裝備的前半生”，（這個周期僅占20%-40%的費用），而往往忽略了“后半生”，即使用、維修和報廢階段的費用。

    

設備的再制造工程是一門以設備的“后半生”為對象，以提高利用率、節(jié)約資源、環(huán)境保護、堅持可持續(xù)發(fā)展的工程技術。再制造技術的發(fā)展必須融入高新技術，使陳舊部件和設備熏新獲得高品質，成為高附加值的產(chǎn)品，因此再制造技術是實現(xiàn)跨越式發(fā)展的完全符合國家政策的一項重要技術，美國的再制造業(yè)產(chǎn)值高達530億美元，從業(yè)人員達48萬人，他們稱再制造業(yè)是潛在的巨人”。我國現(xiàn)已開始啟動這項工程。

    

激光加工技術在再制造業(yè)中的應用與其在其他制造業(yè)中的應用一樣，有著其他加工技術不可替代的優(yōu)點。激光加工用于再制造業(yè)是由相變硬化發(fā)展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂層發(fā)展到復合涂層及陶瓷涂層，從而使得激光表面改性技術成為再制造的一項重要手段。它主要采用510kW CO2高功率激光器系統(tǒng)，年銷量約為100臺。該領域較突出的制造商是大陸激光成套設備有限公司，該公司在實踐中應用了激光顯微仿形熔覆技術，廣泛用于電力、石化、冶金、鋼鐵、機械等工業(yè)領域，修復了渦輪動力轉動裝置的重要零部件和機組，如煙氣輪機、離心式壓縮機、螺桿壓縮機、大型汽輪機、發(fā)電機、蒸汽輪機等近千臺，同時還生產(chǎn)激光器及機組，現(xiàn)已成為該項技術的國內領頭企業(yè)。此外還有金石凱激光、華工激光、團結激光等企業(yè)。國內以激光加工站形式出現(xiàn)，從事這方面業(yè)務的有中科院金屬所和北京、天津、杭州等地高校激光工程中心，它們都為激光加工應用于再制造業(yè)發(fā)揮了較大作用。

    

預計用于再制造的其他激光加工技術將逐步出現(xiàn)。

    

    

激光焊接技術在國內的應用正迅速擴大，激光焊接機的銷售額僅次于激光打標機和激光切割機。該技術主要用于電池、電器、儀表、五金工具及鋼鐵、航空航天、汽車等工業(yè)。其應用分3大類：(1)用于移動通訊，如手機電池的焊接，還有電容、電器、儀器儀表元器件的焊接。這些焊接設備主要采用Nd：YAG激光器，焊接工作臺有的是多工位。武漢楚天激光、華中激光、大族激光和天津力能激光等企業(yè)都是這類設備制造商中產(chǎn)量較大且知名度較高的企業(yè)。手機電池最大的制造商比亞迪公司現(xiàn)也能自主開發(fā)激光焊接設備，自裝自用。(2)用于金剛石鋸片的激光焊接。目前歐洲已禁止使用熱阻焊的金剛石鋸片，而大量采用CO2激光器將金剛石刀頭焊接到鋸片基體上，這種工藝符合安全要求。據(jù)報道，基建業(yè)使用的金剛石刃具中，消耗最大的為激光焊接金剛石鋸片，需求量約合30億美元。這也帶動了國內企業(yè)對這項激光焊接工藝及設備的研發(fā)和生產(chǎn)。我國年出口值約為3000萬美元，年出口增長率增高的原因之一是我國人造金剛石刀頭的粉末冶金較好，設備出口量增加。此外，隨著國內各類基建工程、空調安裝、石材工業(yè)的拓展，對金剛石鋸片的年需求量也高達約10億人民幣，高檔石材加工也部分要用激光焊接金剛石鋸片。國內生產(chǎn)激光焊接金剛石鋸片的較大企業(yè)有華工激光、武漢團結激光、北京安泰、丹陽華昌、石家莊博深和杭州高發(fā)等企業(yè)。生產(chǎn)激光焊接鋸片系統(tǒng)的有華工激光、武漢團結激光、濟南捷邁、上海團結普瑞瑪?shù)绕髽I(yè)，這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品多為多工位焊接系統(tǒng)。(3)激光焊接鋼板。這種鋼板多用于鋼鐵工業(yè)如（鋼板在線拼焊、帶鋼拼焊等）、汽車板拼焊（在鋼鐵廠或汽車廠）以及各種殼體類零件焊接，其激光焊接系統(tǒng)不是定型產(chǎn)品，多為“量身定做”。預計這方面市場會越來越大，值得重視，生產(chǎn)這類系統(tǒng)的國內企業(yè)有華工激光、上海團結普瑞瑪、武漢楚天等企業(yè)。

    

綜上所述，這3大類激光焊接系統(tǒng)目前市場容量為600-800臺套。

 

    

與國外激光加工系統(tǒng)相比，我國的激光加工系統(tǒng)差距甚大，僅占全球銷售額的2%左右。主要表現(xiàn)為：高檔激光加工系統(tǒng)很少，甚至沒有；主力激光器不過關；微細激光加工設備缺口較大；國內應用市場有很大發(fā)展空間。目前我國的生產(chǎn)企業(yè)正在積蓄力量穩(wěn)步進入。因此，作者預測，在今后2-3年內，我國激光加工設備的銷售額將會由2004年的15億元人民幣翻1倍，也就是達到30億元人民幣的產(chǎn)值。其原因如下：

    

(1)國家重視，各級政府部門都在積極關注、規(guī)劃、立項，多方面資金正在注入。特別是國家強調立項主體由大專院校、科研部門轉到以企業(yè)為主，這就會促進企業(yè)產(chǎn)品的自主創(chuàng)新和技術升級。

    

(2)國內各類制造業(yè)接受了激光加工技術，意識到這項技術可使他們的產(chǎn)品增加技術含量，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，可達到“敏捷制造”，滿足市場對個性化”產(chǎn)品的要求。

    

(3)國內已逐步形成了產(chǎn)業(yè)群體，激光零部件配套企業(yè)逐漸齊全，各類具有特色的激光加工系統(tǒng)制造商紛紛建立，國內已形成4個激光加工設備制造的產(chǎn)業(yè)帶，它們主要分布在華中、珠江三角洲、長江三角洲和京津環(huán)渤海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。

    

(4)國際知名的激光加工制造商有的在華投資建廠，有的與國內合資生產(chǎn)，總趨勢是紛紛進入，形成國際競爭國內化。

    

(5)國內在主力激光器方面逐步過關，現(xiàn)已進入市場應用。如大功率軸流CO2激光器、中小功率金屬腔射頻CO2激光器、半導體泵浦全固態(tài)激光器、光纖激光器及倍頻DPL大功率二極管模塊等正蓄勢待發(fā)，已步入產(chǎn)品化的初期階級，并投放市場。為國產(chǎn)激光加工的升值開拓新應用創(chuàng)造條件。

    

激光加工是一門發(fā)展極快的高新技術，國內現(xiàn)已形成了生產(chǎn)激光加工設備的產(chǎn)業(yè)群體，在這種大好形勢下，本文作者殷切期望業(yè)內各企業(yè)努力開發(fā)具有自主創(chuàng)新的產(chǎn)品，盡力避免低價位、低利潤率的競爭，為國產(chǎn)設備開拓出越來越興旺的發(fā)展局面。