激光切割產業發展現狀及未來前景分析-加工中心網-數控機床市場（chǎng）網

您現在的位置：加工中心（xīn）網> 技術前沿>激光切割產業（yè）發展現狀及未來前（qián）景分析

激光切割產業發展現狀及未來前景（jǐng）分析

2018-7-6 來源：-- 作者（zhě）：--

激光切割一直（zhí）是激光加工應用最（zuì）廣泛的一項技術，脈衝激光適用於金屬材料，連續激光適用於非金屬（shǔ）材料，後者是激光切割技（jì）術的重要應用領域。與計算機控製的自動設備結合，激（jī）光束具有無限的仿形切割（gē）能力，切割軌跡修改方（fāng）便。激光（guāng）切割無機械變形、無刀具磨損，容（róng）易實現自動化生產。

激（jī）光切割廣泛應用於鈑金加工、金屬加工、廣告製作、廚具、汽車、燈具、鋸片（piàn）、升降電（diàn）梯、金屬工藝品、紡織機械（xiè）、糧食機械、眼鏡（jìng）製作、航空航天、醫療器械、儀器儀表等行業。特別是（shì）在鈑金（jīn）加工行業中已取代傳統加工方式，深受行業用戶（hù）的青睞。

一、激（jī）光切割工藝

激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料（liào）很快被加（jiā）熱至（zhì）汽化溫度，蒸發形成孔洞，隨著光束對材料的（de）移動，孔（kǒng）洞（dòng）連續形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割。

激光（guāng）切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割（gē）和激光劃片與控製斷裂四類。

1、激光汽（qì）化切割

利用（yòng）高能量密度的激光束（shù）加熱（rè）工件，使溫度迅速（sù）上升，在（zài）非常短的時（shí）間內達到（dào）材料的沸點，材料開（kāi）始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時，在（zài）材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很（hěn）大的功率和功率密度。

激光（guāng）汽化切（qiē）割多用於極薄（báo）金屬材料和非金屬（shǔ）材料（如紙、布、木材、塑料、橡皮、泡沫等）的切（qiē）割。超短（duǎn）脈衝激光（guāng）使這（zhè）項技術可以應用於其他材料。金屬中（zhōng）的自由電子吸收激光並劇烈升溫。激光（guāng）脈（mò）衝不與熔融的粒子和等離子體反應，材料直接升華，沒有（yǒu）時（shí）間將能量（liàng）以熱量（liàng）的形式傳給周圍材料。皮秒脈衝燒蝕材料時沒有明顯的熱效應（yīng），沒有熔化（huà）和毛刺形成。

2、激光熔化切割

激光熔化切割時，用激光加熱（rè）使金（jīn）屬材料熔化，然後通過與光束同軸的（de）噴嘴噴吹非氧化性氣體（tǐ）（Ar、He、N等（děng）），依靠氣體的強大壓力使（shǐ）液態（tài）金屬排出，形成切口。激光熔化（huà）切割不需要使金屬完全（quán）汽化，所需能量隻有汽（qì）化切割的1／10。

激光熔化切割主要用於一些不易氧化的材料或活性金屬（shǔ）的切割，如不鏽鋼、鈦、鋁及其合金等，也可以用於切割（gē）其他可熔材料，例如陶瓷。

3、激光氧氣切割（火焰切割）

激光氧氣切割原理類似於氧乙炔切（qiē）割（gē）。它是用激光作為預熱熱源，用氧氣等（děng）活性氣體作為切割氣體。噴吹出的（de）氣（qì）體一方麵與切割金屬作用，發生氧化反應，放出大量的氧化熱；另一方麵把（bǎ）熔融的（de）氧化物和熔化物從反（fǎn）應區吹出，在金屬中形成切口。由於切割過（guò）程（chéng）中的氧化反應產生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量隻是熔化切割的1／2，而切割速度（dù）遠遠大於激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用於碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼（gāng）等易氧化的（de）金屬材料。

4、激光劃片與（yǔ）控製斷裂

激（jī）光劃片是利用高能量密度（dù）的激（jī）光在脆性材料的表麵進行掃描，使材料受熱蒸發出一條小槽，然後施（shī）加一定（dìng）的壓力，脆性材料就會沿（yán）小槽處（chù）裂開。激（jī）光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。

控製斷裂是利用激光刻槽時所產生的陡（dǒu）峭的溫度分布，在脆性材料中產生局部熱應力，使（shǐ）材料沿小槽斷開。

二、激光切割工（gōng）藝及設備對比

圖表（biǎo）1：不同激光切割工（gōng）藝對（duì）比（單位：台）

資料來源：ofweek產業研究院（yuàn）

三、激（jī）光切割機市場發展現狀分析

在（zài）現代工業生（shēng）產中，激光切（qiē）割（gē）更被廣泛應用於鈑（bǎn）金（jīn）、塑料、玻璃、陶瓷、半導體以及紡織品、木材和紙質等材料加工，在各大重工業輕工業領（lǐng）域的應用也不斷普及。激（jī）光切割占工業激光加工的40％以上，是激光（guāng）加工行業中最重要的一項應用技術（shù）。

激光切割在工程（chéng）機械行業應用方麵，2010年（nián）之前，由於激光切割設備（bèi）價格高（gāo）昂（áng），一（yī）台大幅麵激光切割機（配（pèi）備4 kW激光器）售價近600萬元人民（mín）幣，國內（nèi）采（cǎi）用大幅麵激光切割機的企業並不多（duō）。

2003年到2009年間，在工業（yè）加工要求不（bú）斷提升（shēng）到（dào）推動下，國內企業積極（jí）引進激光切割設備，如合肥日立引進5台大覆蓋（gài）激光切割機、2台小覆麵激光（guāng）切割機，三一重工確（què）立了在3年內引進27台套大覆麵麵激光切割（gē）機計劃。通過2008年和2009年的引（yǐn）進，已有15台套的激光切割機，配備（bèi）於昆山重機、沈陽三一等企業。徐工、山推等企業（yè）不甘落後（hòu）相繼引用了激光切割機。2009年中旬激光微（wēi）加（jiā）工係統（tǒng）製造商JPSA計劃把製造車間的麵（miàn）積擴大一倍，提高公（gōng）司製造激光微加工（激（jī）光雕（diāo）刻（kè））係統（tǒng）的產能，以滿（mǎn）足生產太陽能（包括（kuò）千瓦級）麵板製（zhì）造廠（chǎng）家的（de）需求。

2011年以後，國內激光企業大力發展（zhǎn）大功率光纖激光切割機，由於大（dà）功率光纖激光（guāng）加工具有獨特的加工優勢，加工（gōng）成本大幅下降，同時結合多種靈（líng）活的付款方式，目前越來（lái）越多的鈑金（jīn）加工企（qǐ）業、廚衛製造（zào）企業以及汽車部件加工企業越來越（yuè）多的使用激光切割機。最近幾年激光加工設備得以快速普及，2017年我國激光切割成套設備銷售量超過2．5萬台。

圖表（biǎo）2：2013－2017年中國激光切割設備（bèi）銷售量（liàng）

資料（liào）來源：ofweek產業研究院

2017年全球激光加工設備市場規模為313．7億美元（yuán），同比增長12％。2017年中（zhōng）國激光設（shè）備市場銷售總規模（mó）超過442億元，其中激光切割設備占全國工業激光加工設備市（shì）場規模的46％。

圖表3：20103－2017中國激光切割設備市場規（guī）模（單位：億元）

資料來源：ofweek產業研（yán）究院

2017年中國激光（guāng）切割（gē）設備市場規模為（wéi）203億元，增長率為23％，其中中小功率激光（guāng）切割（gē）設（shè）備市場銷售規模（mó）一直保持較高（gāo）的增長速度，其核心激光器實現了（le）較高的國產化率。大功率激光切割機（jī）相比於中（zhōng）低功率激光切割機發展較晚，對國外進（jìn）口依賴較大（dà），進口高功率激光器價格居高不下（xià），設備價格（gé）依然非常高（gāo），市場增幅相對較低。

近幾年，國產激（jī）光（guāng）切割機技術有了突破性的發展，並朝著高功率、高精度、大幅（fú）麵的方向（xiàng）挺進。在中國智能製造大背景下，工業（yè）領域都呈現從（cóng）傳統加工向高端製造轉（zhuǎn）型的態勢，中國激光切（qiē）割領域市場規（guī）模將一直保持著高速發（fā）展的（de）趨勢。

投稿箱：
如果您有（yǒu）機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯（jí）部，郵（yóu）箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多