2015-2016年我國雷射切割行業概況及現狀分析

　　據我國雷射切割現狀分析，經過了幾十年的發展後，中國雷射器產業已經演變成了一個極具產業規模的高科技產業，而湖北也成為最重要的雷射研究、製造、推廣和應用基地。現對2015-2016年我國雷射切割行業概況及現狀分析。

　　工業雷射切割發展現狀

　　大功率光纖雷射器 在銳科雷射、武漢光電國家實驗室以及武漢北方光電，提高光纖雷射器性能和輸出功率是他們的主要研究方向。研究目標是開發出切合實際的1-4kW光纖雷射器，不斷開發高功率泵浦耦合器，通過增加光纖芯徑製造高功率雷射合束器，生產出6kW光纖雷射器，並開發10kW光纖雷射器。他們還希望開發100W脈衝光纖雷射器，1.5μm人眼安全、高峰值功率的摻鉺脈衝光纖雷射器以及2μm摻銩光纖雷射器。這些雷射器具有重要的國防應用價值，如雷射遙感和雷射紅外技術等。武漢安揚雷射技術有限責任公司研發的超快光纖雷射器和高功率飛秒脈衝光纖雷射器為光時分多路復用(OFDM)和雷射微加工發展提供了理想的光源。

　　高功率、高光束質量二極體雷射器 武漢凌雲光電科技有限責任公司、 華中科技大學以及銳科雷射研發目的是開發光束整形、光束準直以及光纖耦合多陣列二極體雷射器，並研究高穩定性和高功率二極體雷射器作為光纖雷射器或其它應用的泵浦源使用情況。他們計劃開發1kW塑料焊接二極體雷射器，進行表面處理的4kW二極體雷射器以及用於切割和焊接的2-3kW高光束質量二極體雷射器。

　　高功率二氧化碳雷射器華中科技大學(HUST)已經研發出了功率從200W到1kW的徑向偏振、快速軸流二氧化碳雷射器。此外HUST還開發出了3kW射頻二氧化碳雷射器，輸出功率為100W至3kW。

　　調頻和超快雷射器的發展。華中科技大學、武漢華日精密雷射有限責任公司以及武漢安揚雷射技術有限責任公司開發出了一系列納秒全固態10W紫外線(UV)雷射器以及等一系列 10-50W皮秒雷射器，功率為3~50W。現在，他們正在研究被動鎖模、固體雷射腔、絕緣設計和脈衝選擇等課題。該雷射器具有單偏振輸出，並且可以適用於發光二極體(LED)藍寶石切割。

　　高功率雷射加工設備。基於高功率(2-10kW)工業雷射器的大型雷射加工設備主要被開發應用於鋼鐵、石油、冶金、汽車、船舶、航空航天以及其他領域。應用技術包括高功率雷射切割、鍍層、熱處理和焊接。武漢現在擁有10多個雷射切割工廠，生產中等功率到高功率、小型到大型以及剛性系統到靈活系統設備。

　　主要應用於汽車和焊接機器人的雷射器。武漢法利萊切割系統工程有限責任公司、奔騰楚天雷射(武漢)有限公司、華工科技以及華中科技大學主要研究機器人雷射加工系統在汽車行業的應用。遠程掃描和焊接技術充分利用單端和非接觸式雷射焊接技術，並將這些優點有與高速掃描透鏡結合，大大縮短焊接時間。

　　車門和底板雷射遠程掃描和焊接系統的開發使用了連接到一個控制系統(控制6軸機器人和3軸振動反射鏡)的高功率光纖或碟片雷射器，用於生產線的車輛底板遠程掃描和焊接，以及車門遠程掃描。此外還利用了遠程掃描、焊接質量檢驗技術，以滿足3D車身焊接對高效定位的需要，並開發厚鋼板大幅面高速雷射切割系統。

　　他們還能解決高功率、大幅面、即時多鑽(DOF)以及飛行光學CO2雷射切割系統等技術問題，包括光傳輸(光束準直、等光程、聚焦、光穩定);研髮長懸臂、轉向節臂、直線電機驅動的高速切削工具機製造技術;控制系統;先進的軟體技術以及系統集成技術等。從而導致國內高端雷射切割設備在船舶、鋼鐵、工程機械以及軍事工程應用的突破，並替代進口系統。

　　2016-2021年雷射切割設備行業深度分析及「十三五」發展規劃指導報告顯示，目前正在大力開發光纖雷射切割機，主要用於航空航天設備、船舶製造、儀器儀表、機電產品以及汽車製造應用等領域的金屬薄板切割。現在的重點是開發用於汽車車身和航空航天領域高功率雷射焊接系統的在線雷射焊接設備。

　　航天應用混合焊接系統。華工科技、華中科技大學、奔騰楚天雷射(武漢)有限公司以及武漢法利萊切割系統工程有限責任公司目前研究用於雷射焊接的材料，如鋁、錳、銅以及鈦合金的技術。他們正在研究高強度鋁合金焊絲材料，並試圖在高強度鋁合金板10-20mm厚雷射焊接技術領域取得進步。他們還研究有色金屬和中厚鋼板的高功率光纖雷射焊接，以及用於MIG複合焊接和焊絲混合焊接技術。

　　高功率二極體雷射加工。華工雷射和團結雷射正在研究綜合智能二極體雷射表面硬化和再製造系統，以驗證距離、溫度、跟蹤和加工效果的智能控制。這可以用於汽車覆蓋件模具、礦機、煤機、石油化工機械以及發電機組(如下圖)的熱處理和大型機械組件的修復。

　　電子行業精密加工系統。華工雷射、武漢凌雲光電科技有限責任公司以及武漢三工光電設備製造有限公司正在研發具備較高的重複頻率、高峰值功率、短波和雷射精密調節系統的短脈衝寬度的低平均功率工業雷射精密加工設備，液晶顯示器(LCDs)雷射精密修復系統、印製電路板精密雷射修復系統、雷射矽晶片切割劃片系統、紫外雷射LED藍寶石襯底外延片切割以及一些關鍵技術和設備，如精密光柵、表面貼裝技術(SMT)模具、柔性印刷電路(FPC)切割、鑽孔技術(HDT)、雷射微雕刻以及印刷電路板插座焊接等。

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