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2019年中国激光加工技术设备规模达658亿元,激光切割设备市场占比40.43%[图]

2021年01月15日 13:16:16字号:T|T

    激光加工是激光技术的工业应用,将一定功率的激光聚焦于被加工物体上,使激光与物体相互作用,加热、熔化或气化被加工物质,达到加工目的。激光加工是一种典型的无接触式加工,与其他加工方式相比具有后续工艺少、可控性好、易于集成、加工效率高、材料损耗小、环境污染低、高柔性、高质量等显著优点。

 

激光的工业精细及微细加工应用

应用技术名称
工作原理
应用领域及特点
激光切割
利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而将工件割开。
切割速度快,表面光滑美观,一次性加工,工件变形小,无工具磨损,清洁污染小,可加工金属、非金属及非金属复合材料、皮革、木材、纤维等,适用于汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件的精细加工。
激光焊接
利用高能量密度的激光束辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
焊接性变小,不受磁场影响,空间限制小,无电极污染,适用于自动高速焊接,可焊接不同属性的金属,可在封闭空间工作,适用于圆形锯片、压克力、弹簧垫片、电子机件用铜板、部分金属网板、铁板、钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。
激光打标
利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记。
为非接触加工,可在任何异型表面标刻,工件不会变形和产生内应力,加工精度高,加工速度快,清洁环保,成本低廉,适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的标记。
激光雕刻
激光照射材料表面,材料吸收能量后瞬间熔化或者气化,形成刻线。
自动跳号,热影响区域小,线条精细,耐清洗耐磨损,环保节能,节省材料,可用于木制品、有机玻璃、金属板、玻璃、石材、水晶、纸张、双色板、氧化铝、皮革、树脂等材料的蚀刻。
表面处理
利用激光加热金属材料表面,实现表面热处理。
加工速度快,部件变形小,精确加工,实现自动淬火的处理效果,适合于缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等汽车零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业等领域也有广泛应用。
激光快速成型(3D打印)
采用铺粉辊将一层粉末平铺在工件表面,激光束按照粉末层的轮廓截面扫描粉层,使粉末熔化后烧结,实现工件粘接。
加工工艺简单,可加工材料广泛,加工精度高,无需支撑结构,材料利用率高,结合计算机数控技术及柔性制造技术,可用于模具和模型制造。

资料来源:智研咨询整理

    激光技术在国民经济发展中的应用非常广泛,涉及工业制造、通讯、信息处理、医疗卫生、节能环保、航空航天等多个领域,是发展高端精密制造的关键支撑技术,助力国家产业转型升级。

激光加工技术行业发展规划

文件名称
发布时间
发布部门
相关内容
《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》
2017年4月
科技部
面向航空航天、高端装备、电子制造、新能源、新材料、医疗仪器等战略新兴产业的迫切需求,实现高端产业激光制造装备的自主开发,形成激光制造的完整产业体系,促进我国激光制造技术与产业升级,大幅提升我国高端激光制造技术与装备的国际竞争力。
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
2016年12月
国务院
搭建增材制造工艺技术研发平台,提升工艺技术水平。研制推广使用激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流增材制造工艺装备。加快研制高功率激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电子枪等配套核心器件和嵌入式软件系统,提升软硬件协同创新能力,建立增材制造标准体系。在航空航天、医疗器械、交通设备、文化创意、个性化制造等领域大力推动增材制造技术应用,加快发展增材制造服务业。
《“十三五”国家科技创新规划》
2016年7月
国务院
“先进制造技术”一栏中指出,要开展超快脉冲、超大功率激光制造等理论研究,突破激光制造关键技术,研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光器以及高端激光制造工艺装备,开发先进激光制造应用技术和装备。

资料来源:智研咨询整理

    近年来,激光加工不断替代传统加工方式,以激光器为基础的激光工业发展迅速,目前已被广泛应用于工业制造、通讯、信息处理、军事及教育科研等领域,形成了遍布全球的产业链条,产业分工的成熟度和深入程度不断提升。随着未来应用产品向超精超微方向发展,激光在微加工领域的应用将越来越广泛。

    智研咨询发布的《2021-2027年中国激光加工技术产业竞争现状及投资战略规划报告》显示:随着中国制造“2025”和“一带一路”战略的深入实施,制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长,中国激光产业也逐渐驶入高速发展期。受益于消费类电子、新能源、PCB 电路板等加工设备的需求旺盛,近几年我国激光加工技术设备规模呈现增长态势,从2015年得345亿元增长到了2019年得658亿元,近几年我国激光加工技术行业市场规模情况如下图所示:

2015-2019年中国激光加工技术行业市场规模

资料来源:CAS、智研咨询整理

    2019年我国激光加工技术行业市场规模658亿元,其中,占比最大得激光切割设备市场规模达到了266亿元,占比40.43%。

2015-2019年中国激光加工技术行业细分市场规模

资料来源:智研咨询整理

    2019年激光切割设备核心部件激光器价格继续大幅下降,进一步降低下游行业客户购买激光切割设备成本,部分市场需求得到进一步释放,但同时也受到汽车、3C 消费电子行业周期性下滑、中美贸易摩擦导致的政策波动风险和行业同质化竞争加剧的不利影响,国内激光切割设备需求大幅放缓,2019年我国激光切割设备市场规模为266亿元,增速降至9.4%。

2015-2019年中国激光切割市场占比统计

资料来源:智研咨询整理

    2019年我国激光加工技术设备应用领域主要分布在工业领域,2019年工业领域需求激光加工技术设备规模达到了386.6亿元,占比5.11%。

2018-2019年中国激光加工技术设备应用领域分布

资料来源:CAS、智研咨询整理

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