大族激光是國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，其發(fā)展的一舉一動都備受業(yè)界關(guān)注。大族激光產(chǎn)品線是非常多元化的，從高功率到短脈沖小功率激光加工裝備，以及各種激光相關(guān)核心器件等都有涉及。公司非常重視研發(fā)投入，在引進人才以及產(chǎn)學研合作方面也做得很出色，陳根余教授便是其中最典型的代表。 

陳根余目前擔任大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司鈑金裝備事業(yè)部副總經(jīng)理、總工程師，大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司副總工程師。湖南大學機械與運載工程學院教授、博導，激光技術(shù)與制造裝備研究所所長。深圳市科技領(lǐng)軍人才。 

本刊編輯有幸采訪陳教授并與他進行深入交流，一一談及激光產(chǎn)學研發(fā)展等話題，以下是采訪內(nèi)容：

問題：

1.您從事的科研領(lǐng)域包括激光智能裝備，汽車激光加工，激光切割、焊接、微細加工，高功率激光器件，3D打印等。您的主要方向是高功率激光加工，請您談談目前國內(nèi)高功率激光加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀？國內(nèi)高功率激光加工設備與國外的水平對比，有何優(yōu)劣之處？

答：目前國內(nèi)高功率激光加工產(chǎn)業(yè)主要涉及高功率激光切割、焊接、淬火、熔覆、3D打印等等。

到2016年，國內(nèi)高功率激光切割產(chǎn)業(yè)可以說是走過了黃金10年，實現(xiàn)了產(chǎn)值和利潤雙豐收。經(jīng)歷了高功率CO₂激光切割裝備的鼎盛時期，見證了光纖和碟片激光切割快速發(fā)展過程，特別是光纖激光的出現(xiàn)，使激光切割進入“平民化”時代，這也是大族激光對激光產(chǎn)業(yè)的貢獻。記得我尊敬的導師，國內(nèi)高功率激光切割、焊接裝備的開拓者李力鈞教授曾經(jīng)說過，他有一個夢想：要讓激光切割這種特種加工設備變成能買得起的普通加工設備。李教授是想通過核心器件攻關(guān)并國產(chǎn)達到這個目的，在他老人家有生之年辛勤耕耘以及他弟子們的共同努力下見證了他夢想的實現(xiàn)。國產(chǎn)高功率激光切割成套設備相比國外在性價比、售后服務上占據(jù)優(yōu)勢。在高功率切割用CO₂激光器上，雖然國內(nèi)一度由于大族、科威晶等制造商及湖南大學、華中科技大學等一批院所的努力，縮小了與國外的差距，高功率切割用CO₂激光器可替代國外產(chǎn)品。但目前切割用的高功率固體激光器還有差距，機床的關(guān)鍵傳動件、傳感器、光學配件一定程度依賴進口。還有就是國內(nèi)的商業(yè)模式主要通過價格戰(zhàn)掠奪市場份額，而不是通過核心技術(shù)攻關(guān)贏得市場。這些都值得國人深思和努力。

激光作為優(yōu)質(zhì)熱源，焊接時熱輸入量只是普通弧焊的1/50-1/100，在控制熱變形上具有本質(zhì)的優(yōu)勢，還具有適應性強等很多特點。目前激光焊接主要是應用于較大批量的生產(chǎn)，這點與激光切割正好相反，設備基本屬于定制，工藝相對復雜。整個汽車行業(yè)占高功率激光焊接的50%以上，如果包括航空航天、機車、海工等運載工具行業(yè)所占比例更高；能源行業(yè)應用逐漸增多?；诤洗髮W傳統(tǒng)研究優(yōu)勢，大族激光在汽車零部件，包括車身零部件、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)中難焊接材料占據(jù)優(yōu)勢，在能源及其它行業(yè)厚板焊接中處于領(lǐng)先地位。由于高功率焊接設備基本屬于定制設備，在提供總體解決方案上國內(nèi)廠家明顯占據(jù)優(yōu)勢，其工藝研究某些方面甚至超越發(fā)達國家水平，如大族在大型圍筒厚板激光焊接中的成功讓美國人折服，說道：之前我們是你們的老師，現(xiàn)在你們是我們的老師；ITER核心部件的內(nèi)部無飛濺激光焊接的突破，使得俄羅斯人一直想來大族學習。華科的汽車總成釬焊工藝打破國外的壟斷。但國內(nèi)一些專門化的零部件生產(chǎn)線顯得經(jīng)驗不足，更高功率的激光器、智能化核心器件國產(chǎn)化率低。

激光淬火、熔覆，甚至合金化在我國材料基礎(chǔ)較差的情況下，市場一直需求旺盛，10多年前由于以武漢金石凱為代表的國產(chǎn)橫流激光器當時在世界上占有一席之地，帶動了一波淬火、熔覆的研發(fā)、應用的小高潮，各院所與之相關(guān)的論文數(shù)量曾為世界之最。但由于CO₂激光為遠紅外光，波長較長，且高功率CO₂激光基本只能固定光路傳輸?shù)攘觿?，出現(xiàn)了停滯。目前由于固體激光器，特別是半導體激光器的成熟，在淬火、熔覆這一領(lǐng)域又帶來新的活力，但這次沒有這么幸運，因為光源核心技術(shù)主要由國外掌握，因此國內(nèi)主要在工藝研發(fā)，設備集成及服務占據(jù)優(yōu)勢。相對激光切割，甚至焊接，目前激光淬火、熔覆還是小眾市場，通過不斷工藝創(chuàng)新，核心器件研發(fā)，有望擴大市場份額。

3D打印是近年的熱詞，其實在90年初我國就開始類似這方面的研究，眾所周知叫快速成型，我也有接觸。10多年后發(fā)展停滯，有材料、工藝、需求多方面的原因。當今人們個性化需求增加，極端高性能零部件需求明顯，在美國這個世界創(chuàng)新技術(shù)發(fā)源地的鼓動下，我國開展全民運動式的研究方興未艾，熱錢大量涌入，國內(nèi)很多科研院所和多家公司參與這一大浪潮中。湖南大學聘請我的師爺，美國工程院院士、密西根大學的Mazumder（馬忠德）教授到湖南大學任職，引進“青年千人”宋立軍；大族激光也相繼成立3D打印事業(yè)部和鈑金裝備事業(yè)部的3D打印中心，分別提供非金屬和金屬3D設備和總體解決方案。大族鈑金裝備事業(yè)部目前可提供金屬3D打印的七大類設備，特別是三維五軸聯(lián)動的大幅面3D打印設備是國內(nèi)唯一能提供的。由于3D打印基本屬于個性化定制，工藝研發(fā)占據(jù)較大比例，國內(nèi)不輸國外，北航的王華明院士的3D打印技術(shù)就獲得國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。但是在材料方面與國外相差較大，預計不久將來有一次大洗牌，主要在航空航天、能源、醫(yī)療行業(yè)做得好的企業(yè)，能提供設備、材料、工藝總體解決方案的企業(yè)會成長起來。有國家的強力支持，相信在一些壟斷性行業(yè)的3D打印應用可以得以發(fā)展。