我国激光加工产业现状及场展望讲解

1、我国激光加工产业现状及市场展望邓树森中国光学学会激光加工专业委员会主任中国光学光电子行业协会激光分会名誉 理事长北京光学学会副理事长引言元，这充分说明激光加工技术在我国已经走出了研究和实验探索的象牙塔，步 入了实用化发展道路。激光产业化的发展现已形成规模，崛起了一批具有一定规模 和实力的激光加工设备制造企业，它们生产出了成千上万台满足市场需求的激光加 工机，其销售额年增长率保持在左右。通过对国内市场的各种宣传、展示、 普及和为用户培训，使激光加工市场不断地拓大拓宽，从而给国内用户带来采用这 种先进制造技术的信心和决心，促成了激光加工得以越来越广泛应用的外部环境， 这便是人们常说的市场牵动。市场

2、牵动又推动着激光加工机的热销，这种互动形成 了连锁反应，使激光加工市场的规模逐年增加。我国现已拥有激光加工机生产企业 余家，从业人员近万，其中科技人员约占，具有中高级职称的员工 约占，已形成一支具有相当实力的产业队伍。同时，也引起了全球许多激光 加工设备制造商的关注和跟进，国内市场已经国际化。根据激光行业的统计和分析，本文主要介绍近激光加工技术一直是国家重点支持和推动应用的一项高新技术，特别是政府强 调要振兴制造业，这就给激光加工技术的应用带来了发展机遇。在国家制定中长远 期发展规划时，又将激光加工列为关键支撑技术，它涉及国家安全、国防建设、高新技术产业化和科技前沿的发展，因此国家对激光加工技

3、术给予了高度重视，这必 将为激光加工机的制造和产品升级带来巨大商机。激光加工产业蓬勃发展中国光学光电子行业协会激光分会的逐年统计显示，我国激光加工设备的年销 售额一直呈高速增长态势（见图）。年热销的几种激光加工机。图我国激光加工系统年销售额增长趋势热销产品激光切割机产品的高速发展前几年，国内在销的激光切割机大部分为国外年，激光加工设备的销售额已超过亿进口产品，国内产品所占份额甚小。随着用户对激光切割技术特点的逐步深入 了解和示范性采用，带动了国内企业纷纷转向生产激光切割机。产量最大的生产企 业为上海团结普瑞玛激光设备公司，年订货量已超过余台，在全球激光切割 机生产企业中产量排第位。此外，华工激

4、光工程分公司、济南捷迈、沈阳普瑞玛 和江苏金方园等也是生产激光切割机的著名企业。近期，几家知名度较高的激光加 工机生产企业也投入力量开始生产激光切割机，如武汉楚天激光和大族激光等。预计近期国内市场激光切割机的销量达台，国内供 货将占余台，来自德国、瑞士、日本、韩国和比利时等的国外供货量为 余台。目前，瑞士百超已开始在国内组装和销售激光切割机。这些激光切割机现已广泛用于电气制造、电梯业、运输机械、石油工业、纺织 机械、粮食机械、医疗机械、灯具、装饰、包装业以及激光加工站和科研院所的科 学研究等诸多领域。此外，在船舶、汽车、航空和钢铁工业的加工领域也开始得到 应用。相比，其应用范围更加广泛。目前，

5、激光打标机已应用于电子工业、汽车工 业、工具量具、航空航天、仪器仪表、包装工业、医疗产品、家用电器、键盘、面 板、广告标牌、证件卡片、日常用品和珠宝钻石等领域。标记的材料是各类金属和 非金属，如不锈钢、铝合金、有机玻璃、塑料、陶瓷、合成材料、木材、橡胶、皮 革制品、纸制品、印刷电路板、多种电子电器元件、香烟、钮扣、雷管、金属零件 以及食品包装、药品包装，甚至螃蟹等。激光打标机的年销售台数约为 台。它所采用的激光器有灯泵浦激光器和玻璃管或金属腔的激光器。近年来，光纤激光器和全固态激光器正批量进入打标机生产企业与之配套。打标机可对零件的固定位置打标，也可 对流水线上的物品进行飞行打标。我国生产激光

6、打标机较知名的企业有大族激光、 华工激光、楚天激光、大恒激光、桂林星辰激光和志恒达激光等公司，还有众多生 产激光打标机的中小企业，它们共同将我国的激光打标机市场做得越来越大，应用 范围越来越广，目前产品已开始批量出口。特别值得一提的是，一些很有实力的企 业自主开发和生产了七彩打标机，订购此种打标机的单位甚多，相信这种创新产品 会获得更大发展。激光切割技术是激光加工中应用最广泛的技术之一。据了解，欧洲已安装了激光切割机台，北美安装有 台，日本安装有台。中国台湾的安装量也已超过台。中国 大陆安装量约为台，功率由逐渐提升到了，由此可 见，激光切割机已成为国内主要热销产品。随着应用范围的扩大，高功率

7、激光器国内产品的逐步过关，必将牵引我国激光产品销售市场的快速增长。级激光加工机这里主要指采用级激光器，以工作台系统为主的激光加工机机型，同时也有采用激光器与振镜集成的加工机。它可以进行雕刻，包括内雕、 裁剪、镂空、绣花和切割加工。这种激光加工机具有种类多、价位低、用途广、适 合国情的特点，年产量在台左右，可广泛用于印章、柔性板、礼品、广 告、标牌、工艺品以及工业用非金属制品，并可对牛角、玻璃、塑料、橡胶制品、 竹木制品、合成材料、布料、皮革等材料进行激光加工。由于这种加工机具有电脑 排版、自控、非接触加工、速度快（比手工或其他加工方式快得多）、智能化程度 高、操作方便等独特优点，激光打标机将继

8、续前冲据全球对激光加工系统销售总量的统计显示，激光打标机的销量仅次于激光切割机，居第位。近年来，激光切割机和激光 打标机的销量各占销售总量的左右。而我国则相反，激光打标机的销售额一 直占国内激光加工销售额的以上，占据了国内较大市场，并在工业领域拓展 应用，与国外光机电信息因此占据了国内广大市场，并且销往中东、东南亚、南美、东欧和非洲等地， 颇受用户欢迎。生产工作台机型知名度较高的企业有浙江博业激光、广东粤 铭激光和武汉金运激光等公司，它们的迅速崛起形成了此类型激光加工机的生产格 局。目前博业激光已建成的厂房，金运激光建成了始启动这项工程。激光加工技术在再制造业中的应用与其在其他制造业中的应用一

9、样，有着其他 加工技术不可替代的优点。激光加工用于再制造业是由相变硬化发展到激光表面合 金化和激光熔覆，由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层，从而使得激光表面 改性技术成为再制造的一项重要手段。它主要采用厂房，粤铭激光不仅进一步扩大了原产地生产能力，还在上海建立了分厂。这种机型除雕刻柔性橡胶、竹简外，还可进 行激光剪裁服装、皮革、绣花等加工，使这些企业产品升级，促进了市场发展。这 些企业现已将送料、收料、原料负压吸附、自动摄像定位、双头裁剪等技术逐步加 以应用，使激光加工设备可以融入服装生产的自动化流水线作业中，使产品智能化 升级。值得一提的是，激光内雕机也是迅速发展的产品之一，它是通过激光

10、诱导在玻 璃体内形成炸裂点的光散射构成白色立体内雕图像，近期这项技术又取得进一步发 展。国内某单位现已开发出彩色内雕技术，可在玻璃体内相继打出红、橙、黄、 蓝、紫等色彩的图案，不久产品将投放市场，它必将为内雕制品增添光彩。高功率激光器系统，年销量约为台。该领域较突出的制造商是大陆激光成套设备有限公司，该公司在实践中应用了激光 显微仿形熔覆技术，广泛用于电力、石化、冶金、钢铁、机械等工业领域，修复了 涡轮动力转动装置的重要零部件和机组，如烟气轮机、离心式压缩机、螺杆压缩 机、大型汽轮机、发电机、蒸汽轮机等近千台，同时还生产激光器及机组，现已成 为该项技术的国内领头企业。此外还有金石凯激光、华工激

11、光、团结激光等企业。 国内以激光加工站形式出现，从事这方面业务的有中科院金属所和北京、天津、杭 州等地高校激光工程中心，它们都为激光加工应用于再制造业发挥了较大作用。预计用于再制造的其他激光加工技术将逐步出现。用于再制造业的激光熔覆技术及装备再制造工程是以产品全寿命周期理论为指导的激光焊接技术与设备激光焊接技术在国内的应用正迅速扩大，激光工程实践。装备的论证、设计、制造、使用、维修和回收的全部费用被称为全 寿命周期费用，传统上只重视装备的 “前半生 ”，（这个周期仅占的 费用），而往往忽略了 “后半生 ”，即使用、维修和报废阶段的费用。设备的再制造工程是一门以设备的 “后半生 ”为对象，以提高

12、利用率、节约资 源、环境保护、坚持可持续发展的工程技术。再制造技术的发展必须融入高新技 术，使陈旧部件和设备重新获得高品质，成为高附加值的产品，因此再制造技术是 实现跨越式发展的完全符合国家政策的一项重要技术，美国的再制造业产值高达 亿美元，从业人员达万人，他们称 “再制造业是潜在的巨人 ”。我国现已开焊接机的销售额仅次于激光打标机和激光切割机。该技术主要用于电池、电 器、仪表、五金工具及钢铁、航空航天、汽车等工业。其应用分大类：（）用 于移动通讯，如手机电池的焊接，还有电容、电器、仪器仪表元器件的焊接。这些 焊接设备主要采用激光器，焊接工作台有的是多工位。武汉楚天激光、华中激光、大族激光和天

13、津力能激光等企业都是这类设备制造商中产量较大且 知名度较高的企业。手机电池最大的制造商比亚迪公司现也能自主开发激光焊接设 备，自装自用。（）用于金刚石锯片的激光焊接。目前欧洲已禁止使用热阻焊的 金刚石锯片，而大量采用激光器将金刚石刀头焊接到锯片基体上，这种工艺符合安全要求。据报道，基建业使用的金刚石 刃具中，消耗最大的为激光焊接金刚石锯片，需求量约合亿美元。这也带动了 国内企业对这项激光焊接工艺及设备的研发和生产。我国年出口值约为万 美元，年出口增长率增高的原因之一是我国人造金刚石刀头的粉末冶金较好，设备 出口量增加。此外，随着国内各类基建工程、空调安装、石材工业的拓展，对金刚 石锯片的年需求

14、量也高达约亿人民币，高档石材加工也部分要用激光焊接金刚 石锯片。国内生产激光焊接金刚石锯片的较大企业有华工激光、武汉团结激光、北 京安泰、丹阳华昌、石家庄博深和杭州高发等企业。生产激光焊接锯片系统的有华 工激光、武汉团结激光、济南捷迈、上海团结普瑞玛等企业，这些企业生产的产品 多为多工位焊接系统。（）激光焊接钢板。这种钢板多用于钢铁工业（如钢板在 线拼焊、带钢拼焊等）、汽车板拼焊（在钢铁厂或汽车厂）以及各种壳体类零件焊 接，其激光焊接系统不是定型产品，多为 “量身定做 ”。预计这方面市场会越来越 大，值得重视，生产这类系统的国内企业有华工激光、上海团结普瑞玛、武汉楚天 等企业。综上所述，这大类

15、激光焊接系统目前市场容量为台套。年内，我国激光加工设备的销售额将会由年的亿元人民币翻倍，也就是达到亿元人民币的产值。其原因如下：（）国家重视，各级政府部门都在积极关注、规划、立项，多方面资金正在 注入。特别是国家强调立项主体由大专院校、科研部门转到以企业为主，这就会促 进企业产品的自主创新和技术升级。（）国内各类制造业接受了激光加工技术，意识到这项技术可使他们的产品 增加技术含量，加快敏捷制造 ”，满足市场对产品更新换代，可达到 “个“性化 ”产品 的要求。（）国内已逐步形成了产业群体，激光零部件配套企业逐渐齐全，各类具有 特色的激光加工系统制造商纷纷建立，国内已形成个激光加工设备制造的产业 带，它们主要分布在华中、珠江三角洲、长江三角洲和京津环渤海经济发达地区。（）国际知名的激光加工制造商有的在华投资建厂，有的与国内合资生产， 总趋势是纷纷进入，形成国际竞争国内化。（）国内在主力激光器方面逐步过关，现已进入市场应用。如大功率轴流激光器、中小功率金属腔射频激光器、半导体泵浦全固态激光器、光纤 激光器及倍频、大功率二极管模块等正蓄势待发，已步入产品化的初期阶 级，并投放市场。为国产激光加工的升值开拓新应用创造条件。激光