激光設(shè)備(也稱激光加工設(shè)備)是激光加工技術(shù)的載體,,主要由光學(xué)系統(tǒng),、機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)組成,以激光器為核心,,利用激光加工技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)的設(shè)備,。主要產(chǎn)品包括各類激光打標(biāo)機(jī),、焊接機(jī)、切割機(jī),、劃片機(jī),、雕刻機(jī)、熱處理機(jī),、三維成型機(jī)以及毛化機(jī)等,。
激光加工設(shè)備屬于技術(shù)、專業(yè)性較強(qiáng)的精密產(chǎn)品,,已成為發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),、改造傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備之一,。目前激光加工設(shè)備已經(jīng)或正在進(jìn)入各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
激光設(shè)備分類方式眾多,,市場(chǎng)上最常用的分類方式為按照激光器工作時(shí)的物理性質(zhì)分類和按照其應(yīng)用分類,。
(1)按激光器工作時(shí)的物理性質(zhì)區(qū)分,激光設(shè)備主要包括:氣體激光器類,、固體激光器類,、半導(dǎo)體激光器類、液體激光器類,、化學(xué)激光器類,、自由電子激光器類等激光設(shè)備。目前廣泛應(yīng)用的主要為氣體激光器類設(shè)備及固體激光器類設(shè)備,。
氣體激光器類設(shè)備是以二氧化碳,、氦氖等氣體作為激光工作物質(zhì)的激光設(shè)備。
二氧化碳激光器因其效率高,、光束質(zhì)量好、功率范圍大(幾瓦至幾萬(wàn)瓦),、能連續(xù)和脈沖輸出,、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),成為氣體激光器中最重要,、應(yīng)用最廣泛的一種激光器,。二氧化碳激光器輸出的激光波長(zhǎng)為 10.6 微米,波長(zhǎng)較長(zhǎng),,與非金屬材料的耦合效率高,,易于非金屬表面吸收,廣泛應(yīng)用于服裝家紡,、廣告工藝品,、電子、印刷等非金屬材料加工行業(yè),。此外,,當(dāng)氣體激光器輸出功率達(dá)到一定數(shù)值時(shí),所產(chǎn)生的激光能量被金屬材料吸收效果較好,,因此大功率二氧化碳激光器設(shè)備也廣泛應(yīng)用于金屬材料加工行業(yè),。
固體激光器類設(shè)備是以激光晶體等固體材料作為激光工作物質(zhì)的激光設(shè)備。
固體激光器主要由激光工作物質(zhì)(主要是激光晶體),、泵浦源,、光學(xué)諧振腔等部分組成。固體激光器的泵浦源主要有燈泵浦,、半導(dǎo)體激光泵浦,、光纖泵浦等方式,。固體激光器輸出波長(zhǎng)較短,與金屬的耦合效率高,,有利于金屬表面吸收,,對(duì)金屬加工性能良好。因此固體激光器廣泛應(yīng)用于汽車(chē),、冶金,、機(jī)械制造等金屬加工領(lǐng)域。超快激光器是一種固體激光器,,通常是以半導(dǎo)體作為激光泵浦,,波長(zhǎng)355~1064nm。
(2)按功能區(qū)分,,激光設(shè)備主要包括:激光焊接機(jī),、激光雕刻機(jī)、激光切割機(jī),、激光打標(biāo)機(jī)及其他激光加工設(shè)備等,。
激光設(shè)備按功能分類
2017年全球激光加工設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為313.7億美元,同比增長(zhǎng)12%,。2017年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售總規(guī)模超過(guò)442億元,,增速持續(xù)增長(zhǎng),達(dá)到14.8%,。2010-2017年激光設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售規(guī)模年均增長(zhǎng)達(dá)到21.8%
2009-2017年中國(guó)激光設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率
2017年激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模的加速提升主要得益于傳統(tǒng)激光加工的替代升級(jí)和新興應(yīng)用的需求增長(zhǎng),。
(1)在傳統(tǒng)激光加工領(lǐng)域,光纖激光設(shè)備憑借高性能和低成本優(yōu)勢(shì)持續(xù)替代CO2和YAG固體激光設(shè)備,,光纖激光器和設(shè)備集成市場(chǎng)規(guī)模大幅提升,。
(2)動(dòng)力電池、OLED,、消費(fèi)電子脆性材料應(yīng)用對(duì)激光設(shè)備需求每年超過(guò)70億元,,柔性O(shè)LED、玻璃等脆性材料應(yīng)用對(duì)“紫外&超快”激光設(shè)備需求強(qiáng)勁,,用于精密加工的超快激光設(shè)備需求增長(zhǎng),。
超快激光具備獨(dú)特的超短脈沖、超強(qiáng)特性,,能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),,成為激光加工行業(yè)最受關(guān)注度產(chǎn)品。與傳統(tǒng)長(zhǎng)脈沖激光及連續(xù)激光不同,,超快激光有著超短的激光脈沖,,這使得激光脈沖的頻譜寬度相當(dāng)大。這樣寬的頻譜在進(jìn)行諸如原子能級(jí)研究,激光選鍵化學(xué)等方面都具有重要的應(yīng)用,。超快超強(qiáng)激光脈沖與物質(zhì)的相互作用,,是當(dāng)前最活躍的研究課題之一,代表著當(dāng)今激光前沿技術(shù)的發(fā)展方向,。超快激光能解決許多常規(guī)方法難以達(dá)到的高,、精、尖,、硬,、難等加工問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)令人驚奇的加工能力,、加工質(zhì)量和加工效率,。
2014-2017年超快激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模及增速
與整個(gè)激光設(shè)備市場(chǎng)相比,超快激光設(shè)備市場(chǎng)份額相對(duì)較小,,但其增長(zhǎng)速度是整個(gè)激光設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)速度的兩倍,。以通快、相干,、光譜物理,、英諾激光等公司為代表的超快激光器應(yīng)用呈現(xiàn)了快速穩(wěn)健的增長(zhǎng)。超快激光設(shè)備在增材制造,、微材料加工,、精準(zhǔn)加工、精準(zhǔn)醫(yī)療,、薄玻璃切割、微納加工等更多新型應(yīng)用領(lǐng)域需求不斷提升,,2017年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到17.58億元,,增速超過(guò)35.2%。