中国锻压协会秘书长 张金先生

由于激光单色性好、相干性好、方向性好、亮度高等优异特性，使其在工业生产、科技探测、医疗等方面得到了广泛应用，四十多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术、激光医疗与光子生物学、激光加工技术、激光检测与计量技术、激光全息技术、激光雷达、激光制导、激光可控聚变、激光武器等。

激光切割出现了较多实用技术。例如采用二次切割技术切割正反面不能任意设置的材料，使用双重喷嘴进行切割较厚的碳钢板。合理调整轮廓切割导入线的长度，用快速刺穿代替普通刺穿，切割大轮廓厚板。此外，将伺服技术、传感技术和先进控制技术等应用于激光切割，改良了切割工艺、提高了切割精度、改善了激光切割设备使用的经济性。

随着中国经济的发展，市场对激光切割的需求迅速增强，“十二五”期间，国内激光切割机制造商快速崛起，一方面促使国外同行纷纷降价，另一方面极大地推动了国内钣金加工市场的装备升级。因国产CO2气体激光器形成大批量生产，成功为国内激光切割机所配套，大大降低了CO2激光切割机价格，国产机占据了国内CO2激光切割机市场的绝大部分市场。

在性能方面，国内激光切割机与国外激光切割机相比，差异日益缩小，切割质量、切割效率基本一致。同等规格激光切割机市场售价比国外品牌低1/3～1/4不等。国内激光切割机制造商售前和售后服务水平和质量也在大幅提升。

近年来迅猛发展的光纤激光，其波长为1.06 µm，非金属材料对其吸收较差，金属材料，包括铜、铝等高反射材料对其吸收较高。所以，对于切割金属材料，尤其是铜、铝等高反射材料，终端用户都会选择光纤激光切割机。由于中、低功率光纤激光切割机市场进入门槛低，国内百余厂家应运而生，纷纷投产500 W、1000 W功率光纤激光切割机，大量的市场需求使企业得到快速发展。据不完全统计，目前中国制造的中、低功率光纤激光切割机占全球总量的60%以上。

光纤激光切割机适用于切割碳钢、不锈钢、镀锌板、酸洗板、硅钢片、钛及合金等金属材料，尤其是铝及合金、铜及合金等高反射材料。随着技术的发展、科技的进步，光纤激光切割机切割材料厚度达到碳钢16 mm、不锈钢10 mm、铝8 mm和黄铜6 mm。

CO2激光切割机适于切割碳钢、不锈钢、镀锌板等金属材料。切割厚度为碳钢20 mm和不锈钢10 mm。

切割速度方面，切割≤12 mm板材，光纤激光切割速度，均比同等功率的CO2激光快20%，甚至2倍以上。如2500 W光纤激光，切割1 mm不锈钢速度达50 m/min，而同等功率的CO2激光速度仅为12 m/min;2500 W光纤激光，切割10 mm碳钢速度达1.6 m/min，而同等功率的CO2激光速度为1.2 m/min。

激光市场格局

无论在全球还是中国市场，做为核心部件的激光器目前还是由欧美公司占据领先位置。2012～2014年激光器全球四强(Cohernet、Rofin、IPG、Trumpf)收入稳定增长，其中，IPG在2015年中取得17%的增长，销售额达到9.01亿美金。在四大激光器厂家中，只有Trumpf涉足下游应用业务(机床和其他集成业务)。

在2014年，光纤激光器占据工业激光市场近50%的份额，并在2015年超过了一半(54%)。光纤激光器在各类工业应用中的主导地位愈发明显，同时增速最快，CO2激光器同比下降。工业激光器的下游应用中，增材制造的增速最快。

国内激光切割行业公司中，大族激光和华工科技处于领先水平。许多企业普遍体量较小，在产业链中分布在下游应用环节的企业数量较多。目前国内公司以华工激光产业链布局较完善，大族激光2015年启动激光器自制计划。国内激光切割行业低端应用竞争激烈，由于缺乏核心技术、产品同质化严重，竞争激烈。

近年来，随着光纤激光器和半导体激光器的发展突飞猛进，各种先进激光加工设备与加工技术层出不穷，推动着激光产业的快速增长。

自动化的趋势

目前，欧洲市场已经相对成熟，已不再通过速度、精度等容易量化的指标来对比机器性能。更注重自动化、功能性等更高的技术层面。不仅焦点位置、辅助气体的成分和压力等参数可以通过程序设定。甚至喷嘴的口径，镜片的焦距通过机械装置的切换也可以实现参数设定，同时还具备喷嘴的自动对中、穿孔检测、镜片损坏监测等辅助功能。很多大型设备企业都在研发可以实现整个加工过程的无人值守甚至远程控制的自动化解决方案。诚然其实用性、可靠性仍需市场考验。但毫无疑问这是以后激光切割机发展的终极目标。

采用单切割头

为了完成各种材质不同板厚的板材切割，势必要改变镜片焦距来调整焦深及焦点大小。近年来，随着追求高度自动化的发展，逐渐形成了“单一切割头”的概念。随着可变曲率反射镜和伺服轴控制的镜片等技术的出现，使得不更换聚焦镜片而改变焦长、焦点大小成为可能。虽然目前尚不能完全取代更换镜片实现各种材质厚度的完美切割，但其实用性已经无需置疑，响应迅速是其最大的优势，可以在一个工件加工过程中的不同阶段快速切换工艺参数，并且所有光学元件都可靠密封无需频繁更换，避免被粉尘、油雾污染，光学元件的寿命会更长，整机的故障率也更低。

优越的软件性能

不但需要在硬件上推陈出新，控制技术及软件也是技术实力的核心部分。可视化图形界面触屏操作的激光切割机越来越多，加上内置的完备的工艺数据库，用户无需再接触复杂的底层工艺参数，仅需指定材质及厚度即可完成相应工艺参数的调用。直观简洁的界面，可以以可视化的形式进行程序的编辑和修改，而不是以往抽象的代码。操作激光切割机这种大型工业设备犹如操纵一部平板电脑，降低了操作人员的劳动强度，也减少了设备购入后的培训时间和费用。

总结

激光切割机的速度竞赛可以暂告段落，进入追求更高自动化的高效率加工的技术层面。从相似结构不同配置的竞争转为不同的技术理念、技术路线的竞争。凭借自动化的高效率，单纯追求降低首次设备投入成本已不再显得明智，降低整体综合加工成本的概念则逐渐清晰起来。虽然中国已经成为激光切割机的最大消费市场。凭借本土化优势，国内厂商在定制专机及大型设备上仍有稳定份额。但出货量最大的标准机型市场份额正在逐步被国外厂商蚕食，这些国外厂商通过几十年的积累，已经完成了标准化和规模化制造，机型进入稳步更替的阶段，基本不会盲目向市场推出不成熟的产品和技术来换取卖点，也正因为技术有了代差，所以他们也有足够的技术储备来换取时间检测验证新的设计理念和技术。通常一款新产品开发的周期从提出概念到量产上市可能要一到两年甚至更久。同时产品线的划分也十分明确，高端、中端、入门定位相当清晰，针对不同需求细化市场，寻求差异化竞争而不是单纯比拼价格。中国的智能制造道路还很漫长。