世界上第一臺激光器誕生于1960年,我國也于1961年研制出第一臺激光器,距今已有半個世紀了。50年來,激光技術與應用發(fā)展迅猛,已與多個學科相結合形成多個應用技術領域,比如光電技術,激光醫(yī)療與生物光子學、激光加工技術、激光檢測與計量技術、激光全息技術、激光光譜分析技術、非線性光學、超快激光學、激光化學、量子光學、激光雷達、激光制導、激光分離同位素、激光可控核聚變、激光武器等等。
這些交叉技術與新的學科的出現(xiàn),大大地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過近50年的艱苦努力,我國激光技術研究獲得重大突破,激光產(chǎn)業(yè)也從無到有,我國激光加工產(chǎn)業(yè)一直呈指數(shù)增長,成為我國科學技術應用領域中最活躍的產(chǎn)業(yè)之一。
目前,全國共有5個國家級激光技術研究中心,10多個研究機構;有21個省、市生產(chǎn)和銷售激光產(chǎn)品,常年有定型產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售、并形成一定規(guī)模的單位有200多家。
目前國內(nèi)激光企業(yè)主要集中在湖北、北京、江蘇、上海、和廣東(含深圳、珠海特區(qū))等經(jīng)濟發(fā)達省市。已基本形成以上述省市為主體的華中、環(huán)渤海灣、長江三角洲、珠江三角洲四大激光產(chǎn)業(yè)群,激光晶體、關鍵元器件、配套件、激光器、激光系統(tǒng)、應用開發(fā)、公共服務平臺已形成較完整的激光產(chǎn)業(yè)鏈。
激光應用主要分為工業(yè)、醫(yī)療、商業(yè)、科研、信息和軍事六個領域。我國激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模十幾年間增長了近500多倍。在工業(yè)激光應用中,主要有材料加工和測量控制兩大類。
激光材料加工則是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行激光切割、激光焊接、激光表面處理、激光打孔、激光微加工和激光標刻。
激光材料加工技術是涉及到光、機、電、算、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術。發(fā)展激光技術,推動激光應用,我們不能只從某一方面來談,而是要綜合這些學科全盤考慮。為了便于描述和研究,抓住典型,我們以激光產(chǎn)業(yè)鏈為主線索來談激光技術的發(fā)展,但激光產(chǎn)業(yè)鏈也還是一個大課題,我主要分析工業(yè)激光應用系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈。
工業(yè)激光應用系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈應該由下面四個方面組成:激光應用、激光加工系統(tǒng)、激光器和激光配件??梢钥吹?,每一個激光應用領域都可以形成一個產(chǎn)業(yè)鏈,每一個產(chǎn)業(yè)鏈一定包括激光加工系統(tǒng)、激光器和激光配件?,F(xiàn)在,最成熟的激光產(chǎn)業(yè)鏈應該是工業(yè)激光應用的產(chǎn)業(yè)鏈,它包括激光切割產(chǎn)業(yè)鏈、激光焊接產(chǎn)業(yè)鏈、激光打標產(chǎn)業(yè)鏈、激光表面處理產(chǎn)業(yè)鏈、激光打孔產(chǎn)業(yè)鏈等等。
所以任何一個小的產(chǎn)業(yè)鏈都有它自身的發(fā)展過程和特點,該鏈中的每一個環(huán)節(jié)都很重要,任何一個環(huán)節(jié)發(fā)展不充分或發(fā)展滯后,這個產(chǎn)業(yè)鏈就不完整,就很難得到蓬勃發(fā)展。
我國激光加工應用分類,激光切割占21.84%,激光標記占45.35%,激光焊接占11.4%,三者合計占78.59%。為了將產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)分析清楚,作為典型案例,我主要對工業(yè)激光應用最重要的激光切割產(chǎn)業(yè)鏈、激光焊接產(chǎn)業(yè)鏈、激光打標產(chǎn)業(yè)鏈等三個產(chǎn)業(yè)鏈和各組成部分進行詳細分析,找出我們在這些產(chǎn)業(yè)鏈里的優(yōu)勢和問題,并指出我們應該如何突破瓶頸,壯大產(chǎn)業(yè)鏈,做大做強我們的激光產(chǎn)業(yè)。
一、激光切割產(chǎn)業(yè)鏈
目前,激光切割應用包括高功率二氧化碳激光切割機、中小功率二氧化碳激光切割機、Nd:YAG激光切割機,另一個近來最熱門的應用是高功率光纖激光切割機。一般來說,5mm以上鋼板主要用二氧化碳激光器,但5mm以下的切割用Nd:YAG激光器的越來越多,這些得益于高功率Nd:YAG激光器越來越成熟。
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