激光加工技術(shù)一直是國家重點(diǎn)支持和推動應(yīng)用的一項高新技術(shù)，特別是政府強(qiáng)調(diào)要振興制造業(yè)，這就給激光加工技術(shù)的應(yīng)用帶來了發(fā)展機(jī)遇。在國家制定中長遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃時，又將激光加工列為關(guān)鍵支撐技術(shù)，它涉及國家安全、國防建設(shè)、高新技術(shù)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(shù)給予了高度重視，這必將為激光加工機(jī)的制造和產(chǎn)品升級帶來巨大商機(jī)。
中國光學(xué)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(shè)備的年銷售額一直呈高速增長態(tài)勢。2006年，激光加工設(shè)備的銷售額已超過20億。這充分說明激光加工技術(shù)在我國步入了實(shí)用化發(fā)展道路。全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)值如下表1所示。
表1 全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)值（百萬美元）（%增長率）
國內(nèi)工業(yè)激光加工系統(tǒng)的銷售臺數(shù)和銷售額自1995年才開始有較大的增長,在1995年至1996年,1999年至2001年呈現(xiàn)高峰,有成倍增長。比1999年增長112%,增長較快的原因是電池激光封焊和電子元器件,小五金的激光標(biāo)記采用了大量的YAG激光焊接機(jī)和激光標(biāo)記機(jī),國產(chǎn)激光切割、熔敷系統(tǒng)應(yīng)用的增長也較大。
表2 1994-2002年中國國內(nèi)激光加工系統(tǒng)銷售額(萬元人民幣)
激光加工機(jī)主要有以下產(chǎn)品：激光切割機(jī)，激光打標(biāo)機(jī)，激光焊接機(jī)等組成，2006年我國各類激光加工機(jī)銷售額如下表3所示。
表3 2006年我國各類激光加工機(jī)銷售額（萬元）
激光切割機(jī)
目前國內(nèi)產(chǎn)量最大的生產(chǎn)企業(yè)為上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪激光設(shè)備公司,年訂貨量已超過150余臺,在全球激光切割機(jī)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(jì)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(jī)的著名企業(yè)。預(yù)計近期國內(nèi)市場1~4kW激光切割機(jī)的銷量達(dá)300~350臺，國內(nèi)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。
激光打標(biāo)機(jī)
據(jù)全球?qū)す饧庸は到y(tǒng)銷售總量的統(tǒng)計顯示，激光打標(biāo)機(jī)的銷量僅次于激光切割機(jī),居第2位。近年來,激光切割機(jī)和激光打標(biāo)機(jī)的銷量各占銷售總量的1/3左右。而我國則相反,激光打標(biāo)機(jī)的銷售額一直占國內(nèi)激光加工銷售額的50%以上,占據(jù)了國內(nèi)較大市場,并在工業(yè)領(lǐng)域拓展應(yīng)用,與國外相比,其應(yīng)用范圍更加廣泛。激光打標(biāo)機(jī)的年銷售臺數(shù)約為4000~5000臺。近年來,光纖激光器和全固態(tài)激光器正批量進(jìn)入打標(biāo)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)與之配套。打標(biāo)機(jī)可對零件的固定位置打標(biāo),也可對流水線上的物品進(jìn)行飛行打標(biāo)。我國生產(chǎn)激光打標(biāo)機(jī)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(dá)激光等公司。
激光焊接技術(shù)與設(shè)備
激光焊接技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用正迅速擴(kuò)大,激光焊接機(jī)的銷售額僅次于激光打標(biāo)機(jī)和激光切割機(jī)。該技術(shù)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(yīng)用分3大類:(1)用于移動通訊,如手機(jī)電池的焊接,還有電容、電器、儀器儀表元器件的焊接。(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(nèi)企業(yè)對這項激光焊接工藝及設(shè)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(shè)備出口量增加。國內(nèi)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(tuán)結(jié)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(tuán)結(jié)激光、濟(jì)南捷邁、上海團(tuán)結(jié)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(yù)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(nèi)企業(yè)有華工激光、上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪、武漢楚天等企業(yè)。
市場展望
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(guān);微細(xì)激光加工設(shè)備缺口較大;國內(nèi)應(yīng)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(jìn)入。激光加工技術(shù)將會在未來幾年迅速發(fā)展，原因有下：
(1)國家重視,各級政府部門都在積極關(guān)注、規(guī)劃、立項,多方面資金正在注入。特別是國家強(qiáng)調(diào)立項主體由大專院校、科研部門轉(zhuǎn)到以企業(yè)為主,這就會促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品的自主創(chuàng)新和技術(shù)升級。
(2)國內(nèi)各類制造業(yè)接受了激光加工技術(shù),意識到這項技術(shù)可使他們的產(chǎn)品增加技術(shù)含量,加快產(chǎn)品更新?lián)Q代,可達(dá)到“敏捷制造”,滿足市場對“個性化”產(chǎn)品的要求。(3)國內(nèi)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(nèi)已形成4個激光加工設(shè)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(jì)發(fā)達(dá)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(nèi)合資生產(chǎn),總趨勢是紛紛進(jìn)入，形成國際競爭國內(nèi)化。
(5)國內(nèi)在主力激光器方面逐步過關(guān),現(xiàn)已進(jìn)入市場應(yīng)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(dǎo)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(yīng)用創(chuàng)造條件。
國產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀
我國激光制造技術(shù)的應(yīng)用研究水平和應(yīng)用規(guī)模與發(fā)達(dá)國家相比,差距很大。在產(chǎn)業(yè)方面,一些中、高檔激光產(chǎn)品及其材料、元器件仍然停留在開發(fā)階段,或尚未形成規(guī)模,高檔、高智能、高自動化的激光產(chǎn)品比較缺乏。不少激光加工應(yīng)用在我國仍是空白或剛起步，如激光微加工、特種材料加工、激光納米加工以及飛秒激光加工等。國內(nèi)工業(yè)激光企業(yè)的力量從技術(shù)、性能、資金、規(guī)模等比較弱小，企業(yè)的核心技術(shù)競爭力不足,“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”趨同,以及缺少一些重大創(chuàng)新有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,是目前國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)存在著的一個較為嚴(yán)重的問題。中國加入WTO后，進(jìn)口激光產(chǎn)品的價格降低,使國產(chǎn)激光產(chǎn)品的市場份額、價格和利潤受到嚴(yán)重威脅。由于海外公司的紛紛涌入，人才競爭局面更趨激烈。在激光加工應(yīng)用推廣方面也有不少困難,例如,我國制造業(yè)中的很大一部份是組裝業(yè)，以國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)基礎(chǔ)很難對一些國外引進(jìn)組裝機(jī)械中傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造更新、采用諸如激光加工之類的新工藝。
表4國內(nèi)激光器和激光加工設(shè)備發(fā)展概況
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