中小功率激光器暨應(yīng)用領(lǐng)域.docx

中小功率激光器暨應(yīng)用領(lǐng)域一: 激光器的分類(lèi)二: 中小功率激光器的應(yīng)用三: 激光加工技術(shù)概述四：中小功率激光設(shè)備及應(yīng)用五: 激光切割給傳統(tǒng)鈑金行業(yè)帶來(lái)的變革六: 中小功率激光切割機(jī)與CO2,光纖激光切割機(jī)的技術(shù)比較七: 結(jié)束語(yǔ)一:激光器的分類(lèi)n 按工作物質(zhì)的性質(zhì)分類(lèi)n 氣體激光器 CO2 、He-Nen 液體激光器 液體染料n 固體激光器 Nd:YAG、Nd:YVO4、Yb:YLP n 按工作方式區(qū)分n 可分為連續(xù)型和脈沖型等 n 按功率大小分類(lèi)n 大功率激光器 1000W以上激光器n 中小功率激光器 1000W及以下激光器二:中小功率激光器的應(yīng)用（一）激光打標(biāo) 激光打標(biāo)是目前工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)記的最先進(jìn)技術(shù)。激光打標(biāo)時(shí)與工件不接觸，對(duì)工件表面不產(chǎn)生任何機(jī)械形變，高速打標(biāo)可在生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)打標(biāo)。具有打標(biāo)精度高，加工速度快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可在平面、弧面及飛行物上打印各種文字、符號(hào)、圖案、序列號(hào)、條形碼及二維碼，特別適用于硬、脆、軟產(chǎn)品。已廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)療產(chǎn)品、五金工具、家用電器、日常用品、標(biāo)簽技術(shù)、航空工業(yè)、證件卡片、珠寶加工、儀器儀表以及廣告標(biāo)牌等。典型應(yīng)用包括各類(lèi)金屬和非金屬材料及產(chǎn)品表面的打標(biāo)，如不銹鋼、鋁合金、有機(jī)玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡膠皮革、紙品、電容、電感、印制電路板、集成電路、電器接插卡、各類(lèi)儀表和控制面板、鈕扣、化妝品包裝、食品包裝、文具、工藝品、香煙、雷管、軸承、齒輪、活塞環(huán)等。 在激光打標(biāo)機(jī)中，目前主要使用二氧化碳激光器、燈泵激光器和二極管泵浦固體激光器。打標(biāo)機(jī)中的有些關(guān)鍵元器件，如Q開(kāi)關(guān)和掃描電機(jī)也以進(jìn)口為主，但國(guó)產(chǎn)的激光打標(biāo)機(jī)基本能滿(mǎn)足工業(yè)化使用要求，可以替代進(jìn)口。（二）激光切割激光切割是用聚焦而成的高能量激光束將工件熔化或汽化，并用輔助氣體將熔化或氧化物吹出而形成切口。激光切割是激光加工中發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的激光加工技術(shù)之一。激光切割具有以下優(yōu)點(diǎn)：切縫窄，節(jié)省切割材料，還可以切不穿透的盲槽；能方便地切割易碎、脆、軟、硬材料和合成材料；切割速度高；無(wú)工具磨損；易于數(shù)控或計(jì)算機(jī)控制；噪音低，無(wú)公害。目前激光切割機(jī)分兩大類(lèi)，金屬激光切割機(jī)和非金屬切割機(jī)。非金屬激光切割機(jī)主要使用中小功率CO2激光器，主要應(yīng)用于廣告，服裝，皮革，玩具，印章，工藝品等行業(yè)。金屬激光切割進(jìn)過(guò)近幾年的發(fā)展，憑借其對(duì)復(fù)雜圖形即圖即切的能力，以切割效率高、質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，受到了金屬薄板加工企業(yè)的青睞，同時(shí)也造就了許多以金屬板切割加工為目標(biāo)贏利點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)激光加工站。多元化的社會(huì)要求有多元化的產(chǎn)品，新產(chǎn)品研發(fā)頻率越來(lái)越高,樣件試制、小批量生產(chǎn)、圖紙變化快、工期短都要求相關(guān)企業(yè)擁有自己的激光切割機(jī)。在過(guò)去幾年，激光切割機(jī)主要以CO2軸快流設(shè)備為主流產(chǎn)品，由于其高昂的采購(gòu)成本和使用成本，使眾多中小型企業(yè)和以金屬薄板加工為輔助工序的企業(yè)望而卻步。在這種歷史情況下，華俄激光加大研發(fā)力度，推出了YAG固體激光切割機(jī)和光纖激光切割機(jī)。YAG固體激光切割機(jī)的使用成本和維護(hù)成本較低。這種設(shè)備一般采用平均功率在300500W的固體激光器，在計(jì)算機(jī)控制下通過(guò)脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，經(jīng)過(guò)光束傳導(dǎo)，聚焦在加工物體的表面而把材料加工成即定的形狀。YAG激光波長(zhǎng)是1.06m，是CO2激光波長(zhǎng)的十分之一，其特點(diǎn)是更易被金屬吸收，所以500W的YAG激光效率可達(dá)到上千瓦CO2激光的切割效果，并且可以切割鋁、黃銅等高反射材料。YAG激光切割機(jī)的面世滿(mǎn)足了大多數(shù)金屬薄板加工企業(yè)的需求。光纖激光是激光技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一朵奇葩，光纖激光技術(shù)的突飛猛進(jìn)也帶動(dòng)了光纖激光切割機(jī)的發(fā)展。光纖激光切割機(jī)速度更快，使用成本僅是傳統(tǒng)設(shè)備的20%30%，光纖激光器還可以減少鏡片的使用，大大降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)的分化，光纖激光切割機(jī)一定會(huì)在金屬薄板切割舞臺(tái)上得到充分的展現(xiàn).（三）激光雕刻 激光雕刻通常是由二氧化碳激光器、專(zhuān)用激光雕刻軟件、自動(dòng)控制系統(tǒng)和精密機(jī)械組成，屬于低價(jià)位的高科技激光產(chǎn)品，電腦排版、激光雕刻、字體豐富，自動(dòng)化程度高，具有雕刻速度快、操作方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于印章、獎(jiǎng)牌獎(jiǎng)杯制作、禮品及廣告等行業(yè)，如在牛角、塑料、有機(jī)、木頭、儲(chǔ)墨墊、原子印章、橡膠等材料上方便地刻制各類(lèi)印章；雕刻、切割各類(lèi)標(biāo)牌；在竹板或木頭上雕刻各類(lèi)文字、圖形等。國(guó)產(chǎn)的封離式二氧化碳激光器雖然壽命較短，但價(jià)格僅為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的10左右，產(chǎn)品性能基本上能滿(mǎn)足市場(chǎng)要求，因此該類(lèi)激光雕刻機(jī)仍然得到了最廣泛的應(yīng)用。 除了以上三個(gè)基本工業(yè)激光產(chǎn)品外，還有激光熱處理、激光打孔、激光內(nèi)調(diào)、醫(yī)療激光等。根據(jù)激光設(shè)備的使用對(duì)象，還有許多相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)機(jī)型，如鈕扣專(zhuān)用激光打標(biāo)機(jī)，雷管專(zhuān)用激光編碼機(jī)，軸承專(zhuān)用激光編碼機(jī)、晶振專(zhuān)用激光打標(biāo)機(jī)、缸套激光專(zhuān)用熱處理機(jī)等。三:激光加工技術(shù)概述 激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)質(zhì)料（包括金屬與非金屬）舉行切割、焊接、外表處理、打孔及微加工等的一門(mén)加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測(cè)等多門(mén)學(xué)科的一門(mén)綜合技術(shù)，它的研究領(lǐng)域一般可分為:1激光加工體系 包括激光器、導(dǎo)光體系、加工機(jī)床、控制體系及檢測(cè)體系。2激光加工工藝 包括切割、焊接、外表處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。激光作為熱源或光源（能量）是激光制造中的“刀具”或“工具”。該“刀具”或“工具”的質(zhì)量直接影響著加工制造的效果。 現(xiàn)在工業(yè)上常用的大功率激光器有CO2激光器,光纖激光和YAG激光器三種。目前，國(guó)際上具有代表性的激光切割設(shè)備制造商有：德國(guó)通快TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC、日本AMADA等，這些國(guó)際知名公司已陸續(xù)開(kāi)發(fā)出了大功率、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)(見(jiàn)下表)。國(guó)外主要設(shè)備供應(yīng)商代表技術(shù)德國(guó)通快TRUMPF公司橫向龍門(mén)移動(dòng)光路、等離子云檢測(cè)瑞士百超BYSTRONIC高速縱向龍門(mén)移動(dòng)式光路國(guó)外激光切割技術(shù)向大功率、大幅面、高速、多維立體、數(shù)控自動(dòng)的方向發(fā)展；追求高可靠性、功能日趨完善，如自動(dòng)調(diào)焦、穿透檢測(cè)、立體多維切割、等光程等技術(shù)將被廣泛使用。國(guó)內(nèi)激光切割機(jī)生產(chǎn)廠家主要有華工激光、團(tuán)結(jié)激光、楚天激光，深圳大族。配備激光功率最高5000W，主流加工幅面2m4m。上述激光切割機(jī)都是基于價(jià)格昂貴的高功率氣體激光器，整套激光切割機(jī)的售價(jià)在數(shù)百萬(wàn)元人民幣，且在激光切割時(shí)必須吹輔助氣體，使用成本高。由于二氧化碳激光器的波長(zhǎng)為遠(yuǎn)紅外，有色金屬的吸收不好，故對(duì)鋁、銅、鈦合金等有色金屬，此類(lèi)氣體激光切割機(jī)則無(wú)能為力。以武漢華俄激光公司為代表的中小功率激光廠家,推出的的固體激光切割機(jī)，該切割機(jī)切割金屬板材切割，切割厚度能達(dá)到8毫米，切割幅面1500mm3000mm，主要機(jī)型售價(jià)50萬(wàn)元人民幣，切割時(shí)僅吹壓縮空氣，使用成本低，且能切割鋁、銅、鈦合金等有色金屬，是高功率氣體激光切割機(jī)的有力補(bǔ)充。固體激光切割機(jī)將波長(zhǎng)為1064nm的脈沖激光束經(jīng)過(guò)擴(kuò)束、反射、聚焦后，輻射加熱材料表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，由數(shù)字化精確控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，瞬間使材料熔融汽化蒸發(fā)，從而通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的切割、焊接、打孔。 該機(jī)光束質(zhì)量好、可靠性高，集切割、焊接、打孔等多功能為一體，是理想的精密高效柔性加工設(shè)備。適用于金屬材料的激光切割、焊接、打孔：如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁及合金、銅及合金、鈦及合金、鎳鉬合金等材料。 廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器、艦船、石化、醫(yī)療、儀表、微電子、汽車(chē)等行業(yè)。四：中小功率激光設(shè)備及應(yīng)用（一）激光設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)概況1、全球激光設(shè)備市場(chǎng)分析激光在商業(yè)上的使用最早起源于美國(guó)。20世紀(jì)80年代以后，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)化國(guó)家發(fā)現(xiàn)激光加工在替代傳統(tǒng)制造技術(shù)上有著巨大的潛在需求，紛紛發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)，日本及歐洲地區(qū)尤其是德國(guó)在激光產(chǎn)業(yè)上迅速崛起，激光的商用日趨廣泛。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，有70%-90%的零部件的切割和焊接都是采用激光加工方式來(lái)完成。其后，發(fā)展中國(guó)家亦紛紛加大了對(duì)激光產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入，并在激光商用市場(chǎng)上占據(jù)越來(lái)越重要的位置。以中國(guó)為例，根據(jù)R&D和IEEESpectrum雜志報(bào)告，2008 年全球激光研發(fā)支出增長(zhǎng)7.6%，其中中國(guó)增長(zhǎng)了24%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)3.7%的增長(zhǎng)幅度，中國(guó)已經(jīng)成為全球激光研發(fā)投入第三大國(guó)，僅次于美國(guó)和歐洲。近年來(lái)，亞洲地區(qū)尤其是日本及中國(guó)在激光產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展促使全球商用激光銷(xiāo)售中心轉(zhuǎn)移到亞洲地區(qū)。亞洲地區(qū)尤其是中國(guó)市場(chǎng)傳統(tǒng)制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整的加速，加快了激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近十年來(lái)，隨著激光加工技術(shù)的逐漸成熟，激光加工突出的優(yōu)勢(shì)在各行業(yè)的逐漸體現(xiàn)，全球激光設(shè)備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了較快的增長(zhǎng)。根據(jù)工業(yè)激光解決方案（ILS）統(tǒng)計(jì)，2008年全球激光設(shè)備銷(xiāo)售規(guī)模約為63.6億美元，從2001年到2008年的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到13%。2009年受全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，全球激光設(shè)備銷(xiāo)售出現(xiàn)下滑，ILS 預(yù)計(jì)2010年全球激光設(shè)備行業(yè)步入復(fù)蘇階段，銷(xiāo)售額將實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng)。2001-2008 年全球商用激光設(shè)備的銷(xiāo)售情況如下圖所示：根據(jù)工業(yè)激光解決方案(ILS)提供的數(shù)據(jù)，2008 年全球各類(lèi)激光設(shè)備應(yīng)用比例按數(shù)量統(tǒng)計(jì)，激光主要應(yīng)用于標(biāo)記（含雕刻）及切割用途，這兩種用途的激光產(chǎn)品占64%左右。2、我國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)分析近年來(lái)，我國(guó)加大了對(duì)激光加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施力度，工業(yè)企業(yè)逐漸將激光設(shè)備引入生產(chǎn)以替代傳統(tǒng)加工方式或增加新的工藝，推動(dòng)了激光產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。2001年激光設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售額僅為6.32億元，到2008年已超過(guò)30億元，激光設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定、高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2001-2008年我國(guó)激光設(shè)備銷(xiāo)售統(tǒng)計(jì)如下圖所示：上圖顯示，我國(guó)激光設(shè)備銷(xiāo)售市場(chǎng)增速較快。2001-2008 年，我國(guó)激光設(shè)備銷(xiāo)售市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到26.90%。根據(jù)Military&Aerospace雜志報(bào)告，2008年雖然全球商用激光市場(chǎng)受到經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響僅增長(zhǎng)了3.18%，但是中國(guó)市場(chǎng)仍實(shí)現(xiàn)了21.20%的增速，遠(yuǎn)高于同期全球市場(chǎng)。根據(jù)我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及預(yù)測(cè)，2008年我國(guó)激光加工設(shè)備銷(xiāo)售規(guī)模約33.5億元，其中，激光切割設(shè)備銷(xiāo)售規(guī)模約為15億元，占激光加工設(shè)備總銷(xiāo)售規(guī)模的45%。近幾年快速發(fā)展，2012年預(yù)計(jì)突破百億。（二）中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展簡(jiǎn)況中小功率激光切割設(shè)備一般包括玻璃管激光設(shè)備、固體激光設(shè)備和光纖激光設(shè)備三類(lèi)。1、全球中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)概況中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)起步較晚，至20世紀(jì)90年代初，隨著激光器的普及，中小功率激光切割設(shè)備應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，目前已廣泛應(yīng)用于服裝家紡、產(chǎn)業(yè)用紡織品、制鞋箱包、廣告工藝品、家俱裝飾等眾多傳統(tǒng)行業(yè)，在太陽(yáng)能行業(yè)中硅片的切割劃片、平面顯示行業(yè)中的ITO 導(dǎo)電玻璃切割等方面的應(yīng)用亦得到快速增長(zhǎng)，并逐漸滲透至金屬精密加工、絕緣產(chǎn)品、金屬制品遠(yuǎn)程身份識(shí)別等眾多新興行業(yè)。自2001年以來(lái)，全球中小功率激光切割設(shè)備銷(xiāo)售市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率約30%左右，發(fā)展迅速。2008年全球中小功率激光切割設(shè)備約占全球激光產(chǎn)業(yè)份額的10%，市場(chǎng)規(guī)模約為6.4 億美元。2009年，受全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)增速有所放緩，市場(chǎng)規(guī)模約為6.83 億美元。但隨著全球經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù)蘇以及中小功率激光切割設(shè)備應(yīng)用普及率的提高，中小功率激光切割設(shè)備銷(xiāo)售市場(chǎng)將進(jìn)入加速增長(zhǎng)期，預(yù)計(jì)到2013 年，全球中小功率激光切割設(shè)備銷(xiāo)售市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到17.30億美元。如下圖所示： 就全球而言，光纖激光設(shè)備普及度較高，是中小功率激光切割設(shè)備應(yīng)用的主流。2009 年，光纖激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約占全球中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的46%，為4.4 億美元，預(yù)計(jì)至2013 年，市場(chǎng)規(guī)模將突破11 億美元。2、我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)概況中國(guó)處于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝面臨著升級(jí)換代的迫切需求。目前在服裝家紡、包裝印刷、家俱裝飾等下游行業(yè)，激光設(shè)備的普及率尚不到2%，因此，這些下游行業(yè)的復(fù)蘇、整合及產(chǎn)業(yè)升級(jí)將會(huì)給本行業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)需求。2008 年，我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售額約為4.02億元，約占激光設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售總額的12%。受全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，2009 年我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)速度放緩，銷(xiāo)售額約4.49 億元。隨著中國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)改造的拉動(dòng)，未來(lái)市場(chǎng)將加速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2013年，我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售規(guī)模將達(dá)到13.04億元。如下圖所示：我國(guó)玻璃管激光設(shè)備發(fā)展概況及市場(chǎng)規(guī)模目前，國(guó)內(nèi)中小功率激光切割設(shè)備主要以玻璃管激光設(shè)備為主。2009 年，我國(guó)玻璃管激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為3.83 億元，占中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的85.35%。玻璃管激光器國(guó)產(chǎn)化程度高，價(jià)格相對(duì)較低、售后服務(wù)便捷，能很好的滿(mǎn)足客戶(hù)的普及性需求，其設(shè)備是目前我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備應(yīng)用的主要產(chǎn)品，未來(lái)在下游行業(yè)應(yīng)用的普及性需求層面，玻璃管激光設(shè)備仍將占據(jù)主要位置，預(yù)計(jì)到2013 年，我國(guó)玻璃管激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到10.34 億元，占中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的79.31%，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28.09%。我國(guó)固體激光設(shè)備發(fā)展概況及市場(chǎng)規(guī)模2009 年，我國(guó)固體激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為3.34 億元，占中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的17.96%。國(guó)內(nèi)固體激光設(shè)備應(yīng)用比重較低，與國(guó)際市場(chǎng)上固體激光設(shè)備64%的市場(chǎng)規(guī)模有較大差距，一方面，固體激光器價(jià)位較高（約為玻璃管激光器價(jià)格的十倍以上），導(dǎo)致設(shè)備價(jià)格昂貴；另一方面，原廠返修費(fèi)用高（2-4 萬(wàn)元/次）、送修周期長(zhǎng)（1-2 個(gè)月），導(dǎo)致客戶(hù)使用成本及維護(hù)成本較高。而玻璃管激光器國(guó)產(chǎn)化程度高，價(jià)格相對(duì)較低、售后服務(wù)便捷，能很好的滿(mǎn)足客戶(hù)的普及性需求。因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)立足于下游客戶(hù)對(duì)中小功率激光切割設(shè)備尚處于逐步接受和普及的現(xiàn)狀，一般主推玻璃管激光設(shè)備，在中高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)饫w激光設(shè)備則作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。隨著中小功率激光切割設(shè)備應(yīng)用逐漸普及，光纖激光設(shè)備面臨著高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)契機(jī)，未來(lái)其應(yīng)用比重將顯著提高。其一，新的應(yīng)用領(lǐng)域亦不斷產(chǎn)生，如服裝家紡、產(chǎn)業(yè)用紡織品等行業(yè)的高速切割，制鞋箱包、家俱裝飾、廣告工藝品等行業(yè)的動(dòng)態(tài)雕花，以及包裝印刷等行業(yè)的激光打孔等，光纖激光設(shè)備可很好的滿(mǎn)足上述新領(lǐng)域的應(yīng)用要求；其二，下游客戶(hù)的需求日趨精細(xì)和復(fù)雜，中高端客戶(hù)群體不斷擴(kuò)大，對(duì)激光切割設(shè)備的性能也提出了更高的要求；其三，我國(guó)成功突破了固體激光器的關(guān)鍵技術(shù)，為固體激光設(shè)備的大規(guī)模推廣掃清了障礙。預(yù)計(jì)到2013 年，我國(guó)固體激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到10.2 億元.我國(guó)中小功率激光切割設(shè)備市場(chǎng)未來(lái)將呈現(xiàn)出如下產(chǎn)品應(yīng)用結(jié)構(gòu)：其一，在下游行業(yè)應(yīng)用的普及性需求層面，玻璃管激光設(shè)備仍將占據(jù)主要位置；其二，在下游行業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域及中高端需求層面，隨著批量化國(guó)產(chǎn)，光纖激光設(shè)備將實(shí)現(xiàn)超高速增長(zhǎng)，并處于主導(dǎo)地位。此外，固體激光設(shè)備將在金屬精密加工領(lǐng)域得到迅速發(fā)展。2009-2013 年，我國(guó)中小功率激光設(shè)備分產(chǎn)品發(fā)展態(tài)勢(shì)如下：（三）中小功率激光切割設(shè)備構(gòu)成及產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介中小功率激光切割設(shè)備主要由光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。因此中小功率激光切割設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中涉及上游產(chǎn)業(yè)主要包括光學(xué)儀器制造、機(jī)械制造、電子器件制造和軟件等行業(yè)。其應(yīng)用的下游行業(yè)主要包括服裝家紡、制鞋箱包、產(chǎn)業(yè)用紡織品、家俱裝飾、廣告工藝品、塑料和橡膠、印刷包裝、電子以及金屬精密加工等行業(yè)。中小功率激光切割設(shè)備產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系如下圖所示：例如：廚具行業(yè)中的應(yīng)用在廚具加工行業(yè)中，抽油煙機(jī)和燃具等產(chǎn)品大量使用鈑金面板，使用傳統(tǒng)加工方式模具消耗大、工作效率低、成本費(fèi)用大；產(chǎn)品的更新?lián)Q代、技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新也受到限制。在當(dāng)今科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)空前激烈的大背景大環(huán)境中，誰(shuí)能率先找到突破口，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝包括設(shè)備的更新，對(duì)于廚具加工企業(yè)來(lái)講，無(wú)疑是非常重要且具有現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的?！叭A俄激光”生產(chǎn)的符合廚具加工企業(yè)需要的中小功率激光切割機(jī)為解決上述難題提供了最佳方案。其產(chǎn)品具備實(shí)用精巧的機(jī)械設(shè)計(jì)、性能優(yōu)越的光路系統(tǒng)、功能強(qiáng)大的控制系統(tǒng)。具有光束質(zhì)量好、精度高、割縫小、省材料、切割面光滑及操作安全等一系列特點(diǎn)，能又快又好地完成任意圖形的單件材料的鈑金下料，減少了技術(shù)工人人數(shù)，消除了人工成本不斷上漲的壓力，工作效率也大為提高，并且每月能節(jié)省數(shù)萬(wàn)元的外協(xié)加工費(fèi)，一年就能收回激光切割設(shè)備成本。使用激光切割機(jī)不僅能解決一直困擾著廚具生產(chǎn)廠家的上述諸多問(wèn)題，且能夠方便快捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)面板進(jìn)行的加工試樣，減少了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本，縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。同時(shí)，激光加工設(shè)備切割材料時(shí)的精細(xì)度極高，提升了抽油煙機(jī)和燃具的成品率，降低了材料的損耗。對(duì)于一些異型成型的產(chǎn)品，激光切割機(jī)更是有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。農(nóng)機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的板金加工件一般采用46mm鋼板，板金件種類(lèi)多，并且更新快，傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品板金加工件通常采用沖床方式，模具消耗大，通常一個(gè)大型的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠家用于模具存放的庫(kù)房就近300.由此可見(jiàn)，部件的加工如果仍然停留在傳統(tǒng)的方式，將嚴(yán)重制約產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代與技術(shù)開(kāi)發(fā)，而激光的柔性加工優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了。激光加工能借助現(xiàn)代的CAD/CAM軟件，實(shí)現(xiàn)任何形狀的板材切割，采用激光加工，不僅加工速度快、效率高、成本低，而且避免了模具或刀具更換，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間周期。易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，激光光束換位時(shí)間短，提高了生產(chǎn)效率?？蛇M(jìn)行多種工件交替安裝。一個(gè)工件加工時(shí)，可卸下已完成的部件，并安裝待加工工件，實(shí)現(xiàn)并行加工。五: 激光切割給傳統(tǒng)鈑金行業(yè)帶來(lái)的變革剪料劃線開(kāi)角折彎焊接備板材處理剪板機(jī)人工人工模具鉆床等離子切割火焰切割沖床折彎?rùn)C(jī)焊機(jī)人工123數(shù)控沖床（替代）+模具中小功率激光切割機(jī)（替代）注：以上工序中“開(kāi)角”包含不同的工藝，如開(kāi)孔、圓弧、不規(guī)則圖形制作等。上圖表示，針對(duì)金屬板材的加工方案有三種，方案一：手工劃線+剪板機(jī)切割+鉆床打孔+等離子空氣切割機(jī)切割，該方案為最傳統(tǒng)切割方式；方案二：數(shù)控沖床+銑床模具；方案三：激光切割機(jī)。激光切割的本質(zhì)是：一方面，縮短了板材加工工藝的流程，將三個(gè)工序變?yōu)橐粋€(gè)工序，并減少了勞動(dòng)力；另一方面，提升了板材的加工質(zhì)量。三種方案比較如下表：方案一方案二方案三最適用范圍確定被淘汰適合大批量大規(guī)模切割6mm以下薄板，對(duì)工藝有要求的薄板優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)備成本很低1. 加工速度快2. 節(jié)約人工1. 精確性最高，加工質(zhì)量最好2. 可以加工任意不規(guī)則圖形3. 不需要外協(xié)，只要將圖形匯入電腦即可4. 占地小，維修成本低5. 節(jié)約人工6. 成本比數(shù)控沖床低，使用成本為28元左右/小時(shí)，低于數(shù)控機(jī)床。缺點(diǎn)1. 耗費(fèi)很多人工，大概3-4名2. 質(zhì)量最差3. 時(shí)間最長(zhǎng)4. 不能進(jìn)行精細(xì)切割或復(fù)雜圖形加工5. 總成本不低1. 成本最高（沖床購(gòu)買(mǎi)成本為40-70萬(wàn)，使用成本大概為40-50元/小時(shí)，肯定比激光高）2. 需要模具，受模具損壞及模具外協(xié)加工限制3. 考慮到模具的制作時(shí)間，不一定省時(shí)4. 不能進(jìn)行精細(xì)切割或復(fù)雜圖形加工5. 占地大6. 維修成本高7. 噪音大1. 切割3mm以上板材速度較慢2. 大批量較較數(shù)控機(jī)床切割速度慢很多。3. 不能加工對(duì)工藝有突、凹要求的板材（需要加上機(jī)械手臂）三種方案中，激光切割方案明顯優(yōu)于方案一和方案二，而會(huì)成為將來(lái)趨勢(shì)。從我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)金屬板材小功率切割機(jī)的銷(xiāo)售也就是這兩年剛剛開(kāi)始，很多人還處在認(rèn)識(shí)過(guò)程中，可能將來(lái)市場(chǎng)會(huì)慢慢釋放。六: 中小功率激光切割機(jī)與CO2,光纖激光切割機(jī)的技術(shù)比較作為激光切割設(shè)備的核心部件，目前市場(chǎng)上主流的激光器有以CO2為代表的氣體激光器和以YAG為代表的固體激光器，同時(shí)，光纖激光器由于其更優(yōu)的切割效率也開(kāi)始嶄露頭角。固體激光切割機(jī)與大幅面氣體激光切割機(jī)的比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品名稱(chēng)切割幅面占地面積耗電設(shè)備維護(hù)及費(fèi)用切割厚度設(shè)備價(jià)格氣體激光切割機(jī)1.53米30平方米40千瓦復(fù)雜、更換的光學(xué)元件昂貴最厚達(dá)20毫米大于180萬(wàn)元中小功率固體激光切割機(jī)1.53米10平方米15千瓦簡(jiǎn)單、更換的光學(xué)元件便宜最