发布日期:2022-04-17 点击率:35
随着激光加工技术的不断发展.激光切割在越来越多的领域中发挥起重要作用。介绍了国内外高功率激光切割技术的发展现状、发展趋势、市场应用现状及前景分析,提出了我圜高功率激光切割产业的技术发展方向。 激光加工技术是融合了光、机、电、材料加工及检测等学科的复合型先进制造技术。它与现代数控技术相结合构成的高效自动化加工设备,可以突破许多传统制造方法无法实现的技术瓶颈,在能源、交通运输、钢铁冶金、船舶与汽车制造、电子电气工业、航空航天等国民经济支柱产业发挥了不可替代的作用。 2 发展数控激光切割机产业的重要意义及其市场分析 2.1 发展数控激光切割机产业的重要意义
1 引言
目前,汽车、船舶、航空、航天、钢铁、能源设备等行业急需激光切割设备,特别是高端设备,所以提高我国激光切割设备制造水平十分重要。它既可以满足国内市场需求,打破国外在 该领域的技术垄断,又可以促进我国激光切割技术的进步。实现更高速度、高精度、智能化激光切割将是数控激光切割技术发展的目标。
在高功率数控激光切割成套设备开发及制造方面,经过十几年的发展,我国激光切割技术及装备从无到有,已逐步形成一定产业规模。2007年国内大型激光切割设备的销售额达到15亿元,在中低端产品方面基本占领国内市场,并有部分产品出口。但与美国、欧盟、日本等发达国家相比,我国的激光切割设备仍然停留在低端产品阶段,而且高功率激光器、激光专用控制系统、激光光束传输控制、激光切割专有技术等绝大部分核心技术还依赖进口。目前,国际上德国通快 TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA等国际知名公司已经开发出大功率、大幅面、高速、飞行光路、多维立体、数控自动的激光切割机。在高端激光切割系统领域,我国与国际先进水平存在较大差距,产品基本依赖进口,每年不得不花费数十亿元从国外引进相关技术与设备。如船舶制造业中厚钢板的激光切割设备、三维立体激光切割设备、有色金属激光切割设备等,引进价格昂贵、订货周期长、售后服务无法及时保证,严重制约了我围困民经济的发展。并且由于国外在该领域出口对我国有明确的限制,采用许可证制度,严格规定该项技术不能用于军工、航空航天等领域,因此我国急需突破该项技术。
随着我国船舶、汽车、航空航天、钢铁、发电设备等行业的快速发展,全球制造业的中心向我国转移,我国数控激光切割成套设备市场需求年增长速度达到50%以上,数控激光切割技术更以其柔韧性和灵活性在薄板加工领域逐步取代了传统加工手段。针对汽车、船舶、航空、航天、钢铁、能源设备等行业急需的激光切割设备,攻克大幅面高精度数控激光切割的床身机械设计、基于高速切割的直线电机驱动及相关运动系统、基于5轴联动三维激光切割技术、高功率光束传输技术、数控切割软件、厚板激光切割技术等技术难题,解决高功率激光器、激光传输控制、精密机床、数控系统等核心技术,开发高速高精度激光切割机、大幅面厚板激光切割机、三维立体数控激光切割机、航天航空用有色金属激光器切割机等高性能激光切割系统,对打破国外厂家在该领域的垄断,实现进口替代,节约外汇储备,满足国内市场的需求,积极带动我国关键行业装备制造业的快速健康发展具有重要意义。另外,还可带动相关产业链的延伸与发展,大力推动大功率激光器、光学零部件、导光系统、数控系统、电气控制系统、精密机械加工、精密仪器仪表、电子元器件、计算机软件等上游产业链的技术进步和产业升级。
2.2 数控激光切割机的市场应用现状和前景分析
高功率数控激光切割成套设备全球累计拥有量已达35000台(套)左右,而我国目前高功率数控激光切割成套设备的拥有量为1500台左右。随着装备制造业的快速发展,我国数控激光切割成套设备已进入快速增长期,年增长率达50%以上。应用行业包括:汽车、船舶、航空、核工业、机械制造、钢铁、纺织、石油、激光加工中心等。
在2006年全国激光加工学术年会上,专家们认为:到“十一五”末期,我国每年至少需要1500多台套高功率数控激光切割机,到“十二五”末期,我国高功率数控激光切割机市场需求量将达到10000台套,其中除了通用激光切割机之外,对高速高精度激光切割机、大幅面厚板激光切割机、三维立体数控激光切割机、航天航空用有色金属激光器切割机等高性能激光切割系统的需求也与日俱增。
国外汽车生产过程中,普遍采用三维激光切割机对覆盖件、门板等进行精确切边。再采用激光焊接机械手进行高质量自动焊接,不仅确保产品质量,而且生产效率极高。在样车开发和小批量生产中,高度柔性的激光三维切割取代大量的冲孔和修边模具,不仅节省大量模具,同时使新车型的开发周期大为缩短。在欧洲,几乎所有汽车制造厂在汽车研制开发和生产中均的采用激光加工。激光制造技术在汽车制造中应用的广度和深度已经成为汽车工业先进性的重要标志。国内已有汽车生产企业引进激光切割和激光焊接生产线,其他企业在未来的发展规划中也都有引进计划。三维激光切割机对提高新车型开发速度具有重要的促进作用。
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