激光是继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。作为一种新光源,以其方向性好、亮度高、单色性好等特点在各领域都得到了广泛的应用。如今,广泛受益于工业生产、通讯、医疗卫生、军事以及科研等应用场所。在智能化的风潮下,我国激光加工行业也面临着转型升级。
目前光制造技术所用的光源主要是激光,激光束具有高能量密度、高单钯性、高方向性的特点,使光制造技术具有许多传统制造技术所不及的优势。该技术所用的工具是“激光刀”,加工时无刀具磨损;在加工过程中无切削力对工件的影响,因此工件无冷加工变形;由于加工时能量注入速度高,对工件热影响很小,因此工件热变形很小,可接近或达到“冷”加工状态,实现常规技术不能执行的高精密制造;激光具有良好的空间控制性(光束的方向变化、旋转、扫描等)和时间控制性(开、关、脉冲间隔),特别适合于自动化加工,在大规模制造中生产效率高。
激光加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大;噪声低,不产生有害的射线与残渣,生产过程对环境的污染小;可节省模具,缩短产品开发周期,降低开发成本;材料浪费少,在规模化生产中制造成本低。
传统激光主要有四大特质: 高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。因此激光的空间控制性和时间控制性都很好,这给予了加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境等很大的自由度,因此特别适用于自动化精密加工。同时,激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成自动化智能加工设备,已成为工业企业实施金属钣金加工的关键技术;而皮秒、飞秒等超快激光以及紫外激光等新型激光技术,则在消费电子行业的非金属材料加工领域展现出旺盛的需求。
在中国制造2025的大战略背景下,传统工业制造业面临深度转型,其中一个方向就是效率提升的同时转向附加值更高、技术壁垒更高的高端精密加工。近年来,我国已经成为全球最主要的激光加工设备制造基地和消费国,激光加工设备广泛应用于模具、钣金加工、锂电、新能源、表面处理、增材制造等多个领域。受宏观经济发展、制造业产业升级、国家政策支持等因素影响,中国激光设备受业内关注,市场发展迅速。
激光器及激光加工设备市场比重逐渐向亚洲转移
随着全球制造业的转移以及中国等发展中国家工业化水平的不断提升,全球激光器及激光加工设备市场比重逐渐向亚洲转移。2012年,东亚区域就以34%的激光器及激光加工设备市场份额超过欧洲(30%)成为世界最大激光设备制造地区,并在此后一直保持着较高的占比。
中国逐渐成为激光应用的最主要市场之一
在激光产业链中,我国拥有大量激光设备集成商,同时也是激光应用的最主要市场之一。在经过多年发展之后,国产激光设备已经成功占据大部分市场份额,成为激光加工应用普及的重要推动力。随着“中国制造2025”规划的实施,激光技术以其无法比拟的优势,成为推动制造业转型升级的重要工具。在自动化及网络化等技术大量引入之后,激光制造也开始向智能制造转型。
“中国制造2025”发展战略助推激光加工产业发展
整个激光产业应当积极把握机遇,沉稳应对挑战,将激光制造做大做强,提升我国高端激光制造技术与装备的国际竞争力,这将对推动我国高端制造领域从“中国制造”向“中国创造”迈进、促进我国产业结构升级与优化、做强我国制造业具有重要的战略意义,也是我国“中国制造2025”战略要求的具体落实。