世界上第一台激光器誕生於(yu) 1960年,我國也於(yu) 1961年研製出第一台激光器,距今已有半個(ge) 世紀了。50年來,激光技術與(yu) 應用發展迅猛,已與(yu) 多個(ge) 學科相結合形成多個(ge) 應用技術領域,比如光電技術,激光醫療與(yu) 生物光子學、激光加工技術、激光檢測與(yu) 計量技術、激光全息技術、激光光譜分析技術、非線性光學、超快激光學、激光化學、量子光學、激光雷達、激光製導、激光分離同位素、激光可控核聚變、激光武器等等。
這些交叉技術與(yu) 新的學科的出現,大大地推動了傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 和新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的發展。經過近50年的艱苦努力,我國激光技術研究獲得重大突破,激光產(chan) 業(ye) 也從(cong) 無到有,我國激光加工產(chan) 業(ye) 一直呈指數增長,成為(wei) 我國科學技術應用領域中最活躍的產(chan) 業(ye) 之一。
目前,全國共有5個(ge) 國家級激光技術研究中心,10多個(ge) 研究機構;有21個(ge) 省、市生產(chan) 和銷售激光產(chan) 品,常年有定型產(chan) 品生產(chan) 和銷售、並形成一定規模的單位有200多家。
目前國內(nei) 激光企業(ye) 主要集中在湖北、北京、江蘇、上海、和廣東(dong) (含深圳、珠海特區)等經濟發達省市。已基本形成以上述省市為(wei) 主體(ti) 的華中、環渤海灣、長江三角洲、珠江三角洲四大激光產(chan) 業(ye) 群,激光晶體(ti) 、關(guan) 鍵元器件、配套件、激光器、激光係統、應用開發、公共服務平台已形成較完整的激光產(chan) 業(ye) 鏈。
激光應用主要分為(wei) 工業(ye) 、醫療、商業(ye) 、科研、信息和軍(jun) 事六個(ge) 領域。我國激光加工產(chan) 業(ye) 規模十幾年間增長了近500多倍。在工業(ye) 激光應用中,主要有材料加工和測量控製兩(liang) 大類。
激光材料加工則是利用激光束與(yu) 物質相互作用的特性對材料(包括金屬與(yu) 非金屬)進行激光切割、激光焊接、激光表麵處理、激光打孔、激光微加工和激光標刻。
激光材料加工技術是涉及到光、機、電、算、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術。發展激光技術,推動激光應用,我們(men) 不能隻從(cong) 某一方麵來談,而是要綜合這些學科全盤考慮。為(wei) 了便於(yu) 描述和研究,抓住典型,我們(men) 以激光產(chan) 業(ye) 鏈為(wei) 主線索來談激光技術的發展,但激光產(chan) 業(ye) 鏈也還是一個(ge) 大課題,我主要分析工業(ye) 激光應用係統的產(chan) 業(ye) 鏈。
工業(ye) 激光應用係統的產(chan) 業(ye) 鏈應該由下麵四個(ge) 方麵組成:激光應用、激光加工係統、激光器和激光配件。可以看到,每一個(ge) 激光應用領域都可以形成一個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈,每一個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈一定包括激光加工係統、激光器和激光配件。現在,最成熟的激光產(chan) 業(ye) 鏈應該是工業(ye) 激光應用的產(chan) 業(ye) 鏈,它包括激光切割產(chan) 業(ye) 鏈、激光焊接產(chan) 業(ye) 鏈、激光打標產(chan) 業(ye) 鏈、激光表麵處理產(chan) 業(ye) 鏈、激光打孔產(chan) 業(ye) 鏈等等。
所以任何一個(ge) 小的產(chan) 業(ye) 鏈都有它自身的發展過程和特點,該鏈中的每一個(ge) 環節都很重要,任何一個(ge) 環節發展不充分或發展滯後,這個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈就不完整,就很難得到蓬勃發展。
我國激光加工應用分類,激光切割占21.84%,激光標記占45.35%,激光焊接占11.4%,三者合計占78.59%。為(wei) 了將產(chan) 業(ye) 鏈的環節分析清楚,作為(wei) 典型案例,我主要對工業(ye) 激光應用最重要的激光切割產(chan) 業(ye) 鏈、激光焊接產(chan) 業(ye) 鏈、激光打標產(chan) 業(ye) 鏈等三個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈和各組成部分進行詳細分析,找出我們(men) 在這些產(chan) 業(ye) 鏈裏的優(you) 勢和問題,並指出我們(men) 應該如何突破瓶頸,壯大產(chan) 業(ye) 鏈,做大做強我們(men) 的激光產(chan) 業(ye) 。
一、激光切割產(chan) 業(ye) 鏈
目前,激光切割應用包括高功率二氧化碳激光切割機、中小功率二氧化碳激光切割機、Nd:YAG激光切割機,另一個(ge) 近來最熱門的應用是高功率光纖激光切割機。一般來說,5mm以上鋼板主要用二氧化碳激光器,但5mm以下的切割用Nd:YAG激光器的越來越多,這些得益於(yu) 高功率Nd:YAG激光器越來越成熟。
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