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标题: 主要工业激光产品概况 [打印本页]

作者: jiguangdiaokeji 时间: 2008-11-29 16:24
标题: 主要工业激光产品概况
目前，我国经攻关已开发出拥有自主知识产权的系列工业激光产品，如激光焊接机、打标机、切割机、雕刻机等，使用的激光类型为二氧化炳或YAG固体激光器，基本满足市场需要。武汉中国光谷约有30家企业工业激光产品的生产，其产品品种齐全，技术在全国领先，是中国工业激光产品最重要的生产基地。

（一）激光打标机

激光打标是目前工业产品标记的最先进技术。激光打标时与工件不接触，对工件表面不产生任何机械形变，高速打标可在生产线上实现在线实时打标。具有打标精度高，加工速度快等独特优点，可在平面、弧面及飞行物上打印各种文字、符号、图案、序列号、条形码及二维码，特别适用于硬、脆、软产品。已广泛应用于电子工业、汽车工业、医疗产品、五金工具、家用电器、日常用品、标签技术、航空工业、证件卡片、珠宝加工、仪器仪表以及广告标牌等。典型应用包括各类金属和非金属材料及产品表面的打标，如不锈钢、铝合金、有机玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡胶皮革、纸品、电容、电感、印制电路板、集成电路、电器接插卡、各类仪表和控制面板、钮扣、化妆品包装、食品包装、文具、工艺品、香烟、轴承、齿轮、活塞环等。

在激光打标机中，目前主要使用二氧化碳激光器、灯泵Nd:YAG激光器和二极管泵浦固体激光器。我国自己可以生产上述激光器，但国产的二氧化碳激光器和激光二极管达不到工业化的要求，基本依赖进口。打标机中的有些关键元器件，如Q开关和扫描电机也以进口为主，但国产的激光打标机基本能满足工业化使用要求，可以替代进口。如湖北光通光电系统有限公司生产的YAG激光打标机就被应用于中港合资福建长兴电子有限公司，替代了该公司从德国进口的激光打标机，使用效果优于进口的激光打标机。估计国内激光打标机市场容量每年约2000台，币值约3～5亿元。

（二）激光焊接机

激光具有良好的单色性、方向性、相干性和聚集性能，非常适合焊接加工，由激光电源控制和泵浦脉冲氙灯，使谐振腔产生一定功率和能量的脉冲激光束，经过扩束聚焦等光学系统照射被焊工件，使其熔融而达到焊接目的。激光焊接工艺能够向工件传输高于10KW/MM2的能量密度，因此能够形成深宽比较大的、小孔状的熔深。激光焊接通过辐射吸收产生液态熔池，并使之长到理想尺寸，然后沿固体界面移动熔池，消除被焊机构件间的初始缝隙，形成高质量焊缝。目前，激光焊接机主要使用大功率二氧化碳激光器和脉冲Nd:YAG激光器，利用光纤耦合或光学镜片聚焦，使用方便，激光头可以远离焊接区，激光器性能稳定可靠，寿命长，已广泛应用于激光加工车间和自动化生产线，行业包括电子、航空航天、化工、五金等，被焊接的材料和产品有不锈钢、铝合金、压力容器、钽电容、电子枪、锂离子电池、压力传感器、光纤耦合器件、航空航天用的各类金属密封盒或容器等。估计国内市场容量约每年800台，币值约2～3亿元。

（三）激光切割机

激光切割是用聚焦而成的高能量激光束将工件熔化或汽化，并用辅助气体将熔化或氧化物吹出而形成切口。激光切割是激光加工中发展最成熟、应用最广泛的激光加工技术之一。激光切割具有以下优点：切缝窄，节省切割材料，还可以切不穿透的盲槽；能方便地切割易碎、脆、软、硬材料和合成材料；切割速度高；无工具磨损；易于数控或计算机控制；噪音低，无公害。目前激光切割机中主要使用大功率二氧化碳激光器和Nd:YAG激光器，使用计算机CNC软件控制工件或激光束运动，辅以高压气体。在国外主要使用大功率轴流二氧化碳激光器，而国内轴流二氧化碳激光功率一般低于2000瓦，因而大多使用大功率横流二氧化碳激光器加上选模技术。激光切割技术已广泛应用于汽车摩托车、钢铁冶金、礼品制造和航空航天等行业，适合于切割碳钢和不锈钢等金属和塑料、有机玻璃、木头、印制电路板等非金属材料。估计市场容量约每年80台，币值约1.5～2亿元。

（四）激光雕刻机

激光雕刻机通常是由二氧化碳激光器、专用激光雕刻软件、自动控制系统和精密机械组成，属于低价位的高科技激光产品，电脑排版、激光雕刻、字体丰富，自动化程度高，具有雕刻速度快、操作方便等独特优点。广泛应用于印章、奖牌奖杯制作、礼品及广告等行业，如在牛角、塑料、有机、木头、储墨垫、原子印章、橡胶等材料上方便地刻制各类印章；雕刻、切割各类标牌；在竹板或木头上雕刻各类文字、图形等。国产的封离式二氧化碳激光器虽然寿命较短，但价格仅为国外同类产品的10％左右，产品性能基本上能满足市场要求，因此该类激光雕刻机仍然得到了最广泛的应用，特别是在印章行业。估计市场容量约每年4500台，币值约1亿元。

除了以上四个基本工业激光产品外，还有激光热处理机、激光打孔机等。根据激光设备的使用对象，还有许多相应的专业机型，如钮扣专用激光打标机，专用激光编码机，轴承专用激光编码机、晶振专用激光打标机、缸套激光专用热处理机等。

虽然我国工业激光产品和市场得到了长足的发展，但存在一些问题。如一窝蜂地生产某类或某个产品，致使产品价格偏离其价值，市场混乱；投入研发资金不足；技术进步不如其它国家；部分元器件依赖进口；缺乏保护知识产权的有效措施等。然而，激光产品和应用已深入到各行各业，千家万户，成为新世纪最热门、最具发展前途的技术和工业。本文整理自激光刻章机、激光雕刻机网

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