激光加工是一门发展极快的新制造技术,必将为我国传统工业的技术改造,新兴工业领域以及制造业的现代化提供先进的技术装备。面对日益增长的巨大的激光加工应用市场和国际竞争新格局,中国的激光加工技术急需有一个大的突破,激光加工技术产业化急需有一个大的发展。这种状况给国内从事激光、几个样加工技术设备研发、生产的企业带来极好机遇和挑战。

目前我国激光加工产业五个发展阶段:1990-1993年横流CO2激光器的使用标志着我国研发成果走向实际应用;1994-1997年CO2激光设备大量的应用于服装和打标;1997-1999年,激光技术应用于手机电池的焊接,带动了汽车零部件,小五金的应用;2000-2004年,成套的大功率激光设备面世,应用于切割、焊接、打孔等广阔的领域;2004至今,大功率激光切割机、多种裁床、激光熔覆设备、激光直接成型机、等激光设备纷纷涌现。

我国的激光企业具有群体聚集性,主要分布在五个产业带:珠三角、长三角、华中、环渤海地区、以及东北工业振兴区。由于中国的发展建设,大批工程实施对激光设备有着极大的需求,经历过经济危机之后,国内的激光企业吸取经验,正从单一制造销售产品,向服务制造增值发展转变,可以预见,未来随着东北工业区的振兴和西部的大开发,中国的激光产业带还将不断扩大。

目前激光加工技术及产业发展研究开发的重点可归纳为:

(1)新一代工业激光器研究,目前处在技术上的更新时期,其标志是二极管泵浦全固态激光器的发展及应用。

(2)激光微细加工的应用研究。

(3)激光加工用大功率CO2和固体激光器及准分子激光器的机型研究,开发和研制专用配套的激光加工机床,提高激光器产品在生产线上稳定运行的周期。

(4)加工系统智能化,系统集成不仅是加工本身,而是带有实时检测、反馈处理,随着专家系统的建立,加工系统智能化已成为必然的发展趋势。

(5)建立激光加工设备参数的检测手段,并进行方法研究。

(6)激光切割技术研究。对现有的激光切割系统进行二次开发和产业化,提供性能好、价格便宜的2-3轴数控CO2切割机,并开展相应的切割工艺的研究,使该工艺广泛用于材料加工、汽车、航天及造船等领域。为此应着重在激光器外围装置,如:导光系统、过程监测和控制、喷咀、浮动装置的设计和研制以及CAD/CAM等方面开展工作。

(7)激光焊接技术研究。开展激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺。

(8)激光表面处理技术研究。开展CAD/CAM技术、激光表面处理工艺、材料性能及激光表面处理工艺参数监测和控制研究,使激光表面处理工艺能较大幅度地应用于生产。

(9)激光加工光束质量及加工外围装置研究。研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求、激光光束和加工质量监控技术,光学系统及加工头设计和研制。

(10)开展激光加工工艺技术研究,重点是材料表面改性和热处理方面的研究和推广应用;开展激光快速成形技术的应用研究,拓宽激光应用领域。

展望未来

由于中国的发展建设,大批工程实施对激光设备有着极大的需求量。经历过经济危机之后,国内激光企业吸取经验,正从“单一地制造、销售产品”,向“服务制造,增值发展”转变——即,销售后续服务、解决方案和设计思想。此外,通过不断探索,院校与企业闯出了适合激光行业的产学研合作之路,能够有效推动科研成果的产业化和商业化,并培养了大批激光技术人才。可以预见,未来随着东北工业区的振兴和西部大开发,中国激光产业带还将不断扩大。

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