如今，激光技術應用行業廣泛，尤其在金屬行業, 在“柔性製造”方式被大力推廣的今天，金屬零部件產業正由大批量生產愈發向靈活的小批量、多樣化的生產方式轉型升級，激光技術能夠迅速適應多種材料、多種形狀和尺寸，特別適用於柔性加工，將在這一變革中發揮核心作用。同時，基於激光的高精密、高速度、高柔性化等特點，自動化與激光係統結合是大勢所趨。在工業4.0的大趨勢下，這些結合會越來越緊密，特別是近年來，自動化的切割、焊接產品持續呈現高速的發展態勢，應用領域愈發廣泛。

金屬行業(ye) 可謂是激光加工最重要的應用市場之一，中國鈑金市場的競爭(zheng) 如今已逐漸轉為(wei) 高品質、高技術含量產(chan) 品的競爭(zheng) 。鈑金加工行業(ye) 為(wei) 了順應國際市場的發展潮流，加工技術的轉型勢在必得。包括激光切割、激光焊接、激光打標、激光增材製造等激光加工技術和工藝將被越來越多地應用於(yu) 金屬製品和材料的加工中。

高功率激光加工市場強勢激光切割獨占鼇頭

近年來，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，以及在精度、速度和效率等方麵的優(you) 勢，已然成為(wei) 鈑金切割行業(ye) 的理想解決(jue) 方案。作為(wei) 一種精密的加工方法，激光切割幾乎可以加工所有的材料，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。在金屬板材切割領域，從(cong) 微米級的超薄板件到數十毫米的厚板，都可以進行高效的切割。可以說，激光切割在鈑金加工業(ye) 掀起了一次重要的工藝革命。

據悉，激光切割機市場在2016 -2020年期間的複合年增長率將達到8.91 %。高功率激光切割設備能以極高的精度加工門類廣泛的材料，無論是鋼材、鋁材或是塑料等。其多功能性使製造商能夠靈活切割材料並打造出具有複雜幾何形狀的產(chan) 品和部件。

激光切割設備在金屬加工中的份額始終占據鼇頭：無論是精準切割熱成形片，抑或是打造車體(ti) 和車管等具有複雜設計和維度的異型部件。如今，傳(chuan) 統的切割機正被光束品質優(you) 異及自動化程度高的激光切割設備日益取代。

此外，得益於(yu) 國內(nei) 光纖激光器、控製係統、加工頭以及激光切割機整機集成在技術和成本領域的進步，2016年，應用於(yu) 薄板加工市場的激光切割機數量基本已經翻了一番。這些進展也加快了原本以衝(chong) 床、剪板機為(wei) 主體(ti) 的傳(chuan) 統生產(chan) 工藝向激光加工的轉換。

另據一份報告顯示，2016 年，全球高功率激光加工類別的收入占據所有工業(ye) 激光器營收總額的47% 以上。金屬切削是高功率激光加工收入的增長驅動因素，特別是鈑金切割，2016年共售出超過7,000套相關(guan) 的激光係統和激光器，占總收入的76%以上。在這一類別中，大量應用於(yu) 鈑金切割加工的高功率光纖激光器的增長是非常明顯的，因為(wei) 光纖激光器的銷量增幅與(yu) CO2 產(chan) 品相比高出30%，繼續占主導地位。光纖激光器收入在所有高功率激光加工板塊中占據了近50% 的份額。

同時，高功率和高亮度的直接半導體(ti) 激光器正獲得越來越大的市場份額，因為(wei) 更多的集成商正在開發和引入用於(yu) 釺焊、焊接和切割應用的激光係統。例如，Mazak在2016年下半年研發出一款革新激光切割理念的4kW激光切割機OPTIPLEX 3015 DDL。這款設備使用新一代激光發生器，將直接半導體(ti) 激光技術(DDL)應用於(yu) 鈑金切割上。DDL除了在切割薄板時的速度有較大突破外，在中厚板切割應用中，其品質與(yu) CO2 激光產(chan) 品相比甚至已有所超越。而在加工厚板材料時，設備加工出的工件表麵品質和邊緣質量要優(you) 於(yu) 光纖激光切割。

 金屬激光增材製造領域突破不止

伴隨“中國製造2025”及“增材製造推進計劃”的出台和實施，近幾年來，增材製造(3D打印)在全球迅速升溫，成為(wei) 行業(ye) 焦點之一，該技術已被廣泛應用於(yu) 航空航天、汽車、醫療、金屬、模具等工業(ye) 領域，更成為(wei) 製造業(ye) 向智能化快速轉型的核心加工要素。增材製造技術通過獲取物體(ti) 的3D打印模型，從(cong) 而使具有複雜設計的產(chan) 品在增材製造的幫助下輕易通過概念化手段，以更高的精度被打造出來。

不同的技術可用於(yu) 實現增材製造，如直寫(xie) 成型、熔融沉積成型、光固化立體(ti) 造型、電子束熔煉、選擇性熱燒結(SHS)、選擇性激光燒結(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、直接金屬激光燒結、分層實體(ti) 製造和粉床法等。據預測，2016-2026年間，該市場的複合年增長率將達到18-22%。增材製造技術有望為(wei) 零部件及成品設計提供更多用武之地。

這幾年，增材製造無疑是熱門詞兒(er) 。而激光增材製造技術也在多個(ge) 行業(ye) 破繭而出。例如在2016年，我們(men) 欣喜地看到，國內(nei) 外的激光增材製造領域已悄然迎來了多項突破性成果，尤其是在金屬加工領域。

例如，由華中科技大學曾曉雁教授領導的研究團隊完成的“大型金屬零件高效激光選區熔化增材製造關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備”項目是目前全球效率和尺寸最大的高精度金屬零件激光3D打印裝備。項目實現了大型複雜金屬零件的高效、高精成形。首次在SLM裝備中引入雙向鋪粉技術，成形效率比同類裝備高出20-40%。

激光選區熔化(Selective laser melting，簡稱SLM)是製造工藝的一次重大變革，相對於(yu) 傳(chuan) 統機加工切削銑，SLM作為(wei) 一種材料堆積製造方式，可以製造各種複雜形狀，充分發揮材料的效能比，是未來綠色製造的主要方式之一。此外，作為(wei) 金屬零件的直接增材製造技術之一，SLM技術成形精度高、性能好、無需工模具，屬於(yu) 典型的數字化過程，目前在複雜精密金屬零件的成形中具有不可替代性。

其次，浙工大的姚建華教授帶領其團隊開發了一種“超音速冷噴塗+激光技術”的新型3D打印技術，3D打印與(yu) 超音速冷噴塗技術創新融合發揮出超音速激光沉積技術結合冷噴塗和激光熔覆各自的優(you) 勢，在很大程度上攻破現有金屬零部件增材製造的技術瓶頸，為(wei) 實現高端裝備關(guan) 鍵零部件高效、優(you) 質、低成本及智能化增材製造提供了完整的解決(jue) 方案。