隨著激光加工技術(shù)的不斷發(fā)展．激光切割在越來(lái)越多的領(lǐng)域中發(fā)揮起重要作用。介紹了國(guó)內(nèi)外高功率激光切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析，提出了我圜高功率激光切割產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。
1 引言 激光加工技術(shù)是融合了光、機(jī)、電、材料加工及檢測(cè)等學(xué)科的復(fù)合型先進(jìn)制造技術(shù)。它與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成的高效自動(dòng)化加工設(shè)備，可以突破許多傳統(tǒng)制造方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)瓶頸，在能源、交通運(yùn)輸、鋼鐵冶金、船舶與汽車制造、電子電氣工業(yè)、航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了不可替代的作用。
目前，汽車、船舶、航空、航天、鋼鐵、能源設(shè)備等行業(yè)急需激光切割設(shè)備，特別是高端設(shè)備，所以提高我國(guó)激光切割設(shè)備制造水平十分重要。它既可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，打破國(guó)外在 該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，又可以促進(jìn)我國(guó)激光切割技術(shù)的進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)更高速度、高精度、智能化激光切割將是數(shù)控激光切割技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。
2 發(fā)展數(shù)控激光切割機(jī)產(chǎn)業(yè)的重要意義及其市場(chǎng)分析
2.1 發(fā)展數(shù)控激光切割機(jī)產(chǎn)業(yè)的重要意義
在高功率數(shù)控激光切割成套設(shè)備開(kāi)發(fā)及制造方面，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，我國(guó)激光切割技術(shù)及裝備從無(wú)到有，已逐步形成一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模。2007年國(guó)內(nèi)大型激光切割設(shè)備的銷售額達(dá)到15億元，在中低端產(chǎn)品方面基本占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并有部分產(chǎn)品出口。但與美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的激光切割設(shè)備仍然停留在低端產(chǎn)品階段，而且高功率激光器、激光專用控制系統(tǒng)、激光光束傳輸控制、激光切割專有技術(shù)等絕大部分核心技術(shù)還依賴進(jìn)口。目前，國(guó)際上德國(guó)通快 TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA等國(guó)際知名公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出大功率、大幅面、高速、飛行光路、多維立體、數(shù)控自動(dòng)的激光切割機(jī)。在高端激光切割系統(tǒng)領(lǐng)域，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距，產(chǎn)品基本依賴進(jìn)口，每年不得不花費(fèi)數(shù)十億元從國(guó)外引進(jìn)相關(guān)技術(shù)與設(shè)備。如船舶制造業(yè)中厚鋼板的激光切割設(shè)備、三維立體激光切割設(shè)備、有色金屬激光切割設(shè)備等，引進(jìn)價(jià)格昂貴、訂貨周期長(zhǎng)、售后服務(wù)無(wú)法及時(shí)保證，嚴(yán)重制約了我圍困民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且由于國(guó)外在該領(lǐng)域出口對(duì)我國(guó)有明確的限制，采用許可證制度，嚴(yán)格規(guī)定該項(xiàng)技術(shù)不能用于軍工、航空航天等領(lǐng)域，因此我國(guó)急需突破該項(xiàng)技術(shù)。
隨著我國(guó)船舶、汽車、航空航天、鋼鐵、發(fā)電設(shè)備等行業(yè)的快速發(fā)展，全球制造業(yè)的中心向我國(guó)轉(zhuǎn)移，我國(guó)數(shù)控激光切割成套設(shè)備市場(chǎng)需求年增長(zhǎng)速度達(dá)到50％以上，數(shù)控激光切割技術(shù)更以其柔韌性和靈活性在薄板加工領(lǐng)域逐步取代了傳統(tǒng)加工手段。針對(duì)汽車、船舶、航空、航天、鋼鐵、能源設(shè)備等行業(yè)急需的激光切割設(shè)備，攻克大幅面高精度數(shù)控激光切割的床身機(jī)械設(shè)計(jì)、基于高速切割的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)及相關(guān)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、基于5軸聯(lián)動(dòng)三維激光切割技術(shù)、高功率光束傳輸技術(shù)、數(shù)控切割軟件、厚板激光切割技術(shù)等技術(shù)難題，解決高功率激光器、激光傳輸控制、精密機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)等核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)高速高精度激光切割機(jī)、大幅面厚板激光切割機(jī)、三維立體數(shù)控激光切割機(jī)、航天航空用有色金屬激光器切割機(jī)等高性能激光切割系統(tǒng)，對(duì)打破國(guó)外廠家在該領(lǐng)域的壟斷，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，節(jié)約外匯儲(chǔ)備，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，積極帶動(dòng)我國(guó)關(guān)鍵行業(yè)裝備制造業(yè)的快速健康發(fā)展具有重要意義。另外，還可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與發(fā)展，大力推動(dòng)大功率激光器、光學(xué)零部件、導(dǎo)光系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、精密機(jī)械加工、精密儀器儀表、電子元器件、計(jì)算機(jī)軟件等上游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
2.2 數(shù)控激光切割機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析
高功率數(shù)控激光切割成套設(shè)備全球累計(jì)擁有量已達(dá)35000臺(tái)(套)左右，而我國(guó)目前高功率數(shù)控激光切割成套設(shè)備的擁有量為1500臺(tái)左右。隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)數(shù)控激光切割成套設(shè)備已進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，年增長(zhǎng)率達(dá)50％以上。應(yīng)用行業(yè)包括：汽車、船舶、航空、核工業(yè)、機(jī)械制造、鋼鐵、紡織、石油、激光加工中心等。
在2006年全國(guó)激光加工學(xué)術(shù)年會(huì)上，專家們認(rèn)為：到“十一五”末期，我國(guó)每年至少需要1500多臺(tái)套高功率數(shù)控激光切割機(jī)，到“十二五”末期，我國(guó)高功率數(shù)控激光切割機(jī)市場(chǎng)需求量將達(dá)到10000臺(tái)套，其中除了通用激光切割機(jī)之外，對(duì)高速高精度激光切割機(jī)、大幅面厚板激光切割機(jī)、三維立體數(shù)控激光切割機(jī)、航天航空用有色金屬激光器切割機(jī)等高性能激光切割系統(tǒng)的需求也與日俱增。
國(guó)外汽車生產(chǎn)過(guò)程中，普遍采用三維激光切割機(jī)對(duì)覆蓋件、門板等進(jìn)行精確切邊。再采用激光焊接機(jī)械手進(jìn)行高質(zhì)量自動(dòng)焊接，不僅確保產(chǎn)品質(zhì)量，而且生產(chǎn)效率極高。在樣車開(kāi)發(fā)和小批量生產(chǎn)中，高度柔性的激光三維切割取代大量的沖孔和修邊模具，不僅節(jié)省大量模具，同時(shí)使新車型的開(kāi)發(fā)周期大為縮短。在歐洲，幾乎所有汽車制造廠在汽車研制開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中均的采用激光加工。激光制造技術(shù)在汽車制造中應(yīng)用的廣度和深度已經(jīng)成為汽車工業(yè)先進(jìn)性的重要標(biāo)志。國(guó)內(nèi)已有汽車生產(chǎn)企業(yè)引進(jìn)激光切割和激光焊接生產(chǎn)線，其他企業(yè)在未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃中也都有引進(jìn)計(jì)劃。三維激光切割機(jī)對(duì)提高新車型開(kāi)發(fā)速度具有重要的促進(jìn)作用。
