金屬行業(yè)是激光加工最重要的應(yīng)用市場(chǎng)之一,,中國(guó)鈑金市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將轉(zhuǎn)為高品質(zhì),、高技術(shù)含量產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。因此,,鈑金加工行業(yè)為了順應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的發(fā)展潮流,,加工技術(shù)的轉(zhuǎn)型勢(shì)在必得。當(dāng)前,,包括激光切割,、激光焊接、激光打標(biāo),、激光熔覆,、激光增材制造等激光加工技術(shù)和工藝將被越來(lái)越多地應(yīng)用于金屬制品和材料的加工中。
近年來(lái),,激光切割以其高效,,高能量密度,、非接觸式加工和柔性等特點(diǎn),以及在精度,、速度和效率等方面的優(yōu)勢(shì),,成為鈑金切割行業(yè)的理想解決方案。據(jù)悉,,激光切割機(jī)市場(chǎng)2016 -2020年間的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)將達(dá)到8.91 %。激光切割設(shè)備在金屬加工中的份額始終占據(jù)鰲頭:無(wú)論是精準(zhǔn)切割熱成形片,,抑或是打造車體和管材等具有復(fù)雜設(shè)計(jì)和維度的異型部件,。如今,傳統(tǒng)的切割機(jī)正被光束品質(zhì)優(yōu)異及自動(dòng)化程度高的激光切割設(shè)備日益取代,。
此外,,得益于國(guó)內(nèi)光纖激光器、控制系統(tǒng),、加工頭以及激光切割機(jī)整機(jī)集成在技術(shù)和成本領(lǐng)域的進(jìn)步,,2016年,應(yīng)用于薄板加工市場(chǎng)的激光切割機(jī)數(shù)量基本已經(jīng)翻了一番,。這些進(jìn)展也加快了原本以沖床,、剪板機(jī)為主體的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝向激光加工的轉(zhuǎn)換。
另?yè)?jù)一份報(bào)告顯示,,2016 年,,全球高功率激光加工市場(chǎng)的收入占據(jù)所有工業(yè)激光器營(yíng)收總額的47% 以上。金屬切削是高功率激光加工收入的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)因素,,特別是鈑金切割,,2016年共售出超過7,000套相關(guān)的激光系統(tǒng)和激光器,占總收入的76%以上,。其中,,大量應(yīng)用于鈑金切割的高功率光纖激光器的增長(zhǎng)非常明顯,其銷量增幅與CO2 產(chǎn)品相比高出30%,,繼續(xù)占主導(dǎo)地位,。
同時(shí),高功率和高亮度的直接半導(dǎo)體激光器正獲得越來(lái)越大的市場(chǎng)份額,。例如,,Mazak在2016年研發(fā)出一款革新激光切割理念的4kW激光切割機(jī)OPTIPLEX 3015 DDL。這款設(shè)備使用新一代激光發(fā)生器,,將直接半導(dǎo)體激光技術(shù)(DDL)應(yīng)用于鈑金切割上,。無(wú)論在薄板或中厚板切割中,DDL均彰顯出顯著的優(yōu)勢(shì),。
該產(chǎn)品是利用激光剝切導(dǎo)線是激光在材料加工中的一項(xiàng)新的應(yīng)用,。傳統(tǒng)導(dǎo)線剝皮工序都是專用剝線鉗或刀子等來(lái)實(shí)現(xiàn),。但機(jī)械式剝皮因鉗口接觸導(dǎo)線,故會(huì)對(duì)金屬線芯產(chǎn)生一定的擠壓及切削力,,導(dǎo)致金屬線芯的損傷,。如果鉗口不予金屬線接觸,則絕緣皮不能剝切干凈,。對(duì)于由多層人造絲編織物組成的絕緣皮導(dǎo)線,,機(jī)械式剝皮就更難滿足要求。電熱式剝皮器(電刀),,雖然不會(huì)傷害金屬線芯,,但由于其剝皮的效率低、質(zhì)量差,、使用不便,。由于激光具有能量集中、光束質(zhì)量好,、效率高,、非接觸、成品率高等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),,故可以利用激光來(lái)剝切導(dǎo)線絕緣皮和多層導(dǎo)線中的屏蔽層,,它特別適合于剝切強(qiáng)度和熔點(diǎn)都比一般絕緣皮高的聚四氟乙烯、聚酰酸等合成有機(jī)物絕緣皮以及各種金屬絲編制的屏蔽層,。
近年來(lái),,伴隨“中國(guó)制造2025”及“增材制造推進(jìn)計(jì)劃”的出臺(tái)和實(shí)施,增材制造無(wú)疑是熱門詞兒,。而激光增材制造技術(shù)也在多個(gè)行業(yè)破繭而出,。例如2016年,訂做不銹鋼,,國(guó)內(nèi)外的激光增材制造領(lǐng)域迎來(lái)了多項(xiàng)突破性成果,,尤其是在金屬加工領(lǐng)域。
浙工大的姚建華教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種 “超音速冷噴涂+激光技術(shù)”的新型3D打印技術(shù),,在很大程度上攻破現(xiàn)有金屬零部件增材制造的技術(shù)瓶頸,,為實(shí)現(xiàn)高端裝備關(guān)鍵零部件高效、優(yōu)質(zhì),、低成本及智能化增材制造提供了完整的解決方案,。
從國(guó)外市場(chǎng)看,德國(guó)EOS的“EOS共享模塊”概念性產(chǎn)品,,將直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn),,可確保數(shù)臺(tái)金屬3D打印系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步高效的運(yùn)行。而葡萄牙機(jī)床制造商Adira則推出了全球首款大型平鋪激光熔融金屬3D打印機(jī)——將粉末床熔融,、直接金屬沉積3D打印,,以及金屬板材激光切割技術(shù)融合在一臺(tái)機(jī)器上,,為眾多新應(yīng)用開辟了疆土。
另外,,通快在2016年開發(fā)出一款基于激光金屬熔化增材制造技術(shù)的3D打印系統(tǒng)TruPrint 1000,。其備能夠滿足客戶的各種定制需求,為其個(gè)性化生產(chǎn)提供最低成本,、最高質(zhì)量且?guī)缀涡螤罡訌?fù)雜,、精致的輕便型產(chǎn)品。
華南作為全國(guó)最有影響力的制造中心和輕工業(yè)最為密集的地區(qū)之一,,向來(lái)都是激光,、光電行業(yè)密切關(guān)注的焦點(diǎn)。9月18-20日將于廣州琶洲﹒保利世貿(mào)博覽館揭幕的“2017華南激光展”著眼于華南激光加工應(yīng)用市場(chǎng),,旨在為廣大華南地區(qū)的激光加工潛在用戶提供個(gè)性化的產(chǎn)品及行業(yè)解決方案。
如今,,中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)已處于高速增長(zhǎng)期,,2017年全國(guó)工業(yè)激光產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望突破600億元,至2020年可達(dá)1000億元,。其中,,擁有規(guī)模產(chǎn)值以上激光企業(yè)超過250家的廣東省將繼續(xù)領(lǐng)跑,預(yù)計(jì)2020年廣東省激光產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過400億元,,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈附加值超過5000億元,。因此,華南地區(qū)將繼續(xù)成為激光技術(shù)重要的應(yīng)用市場(chǎng)之一,。
激光技術(shù)應(yīng)用行業(yè)廣泛,,尤其在金屬行業(yè), 在“柔性制造”方式被大力推廣的今天,鈑金加工零部件產(chǎn)業(yè)正由大批量生產(chǎn)向靈活的小批量,、多樣化的生產(chǎn)方式過度,,激光技術(shù)能夠迅速適應(yīng)多種材料、多種形狀和尺寸,,特別適用于柔性加工,,將在這一變革中發(fā)揮核心作用。