大族激光是國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，其發(fā)展的一舉一動(dòng)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(jìn)人才以及產(chǎn)學(xué)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(dān)任大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)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(tuán)股份有限公司副總工程師。湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教授、博導(dǎo)，激光技術(shù)與制造裝備研究所所長(zhǎng)。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(jìn)行深入交流，一一談及激光產(chǎn)學(xué)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(xì)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(qǐng)您談?wù)勀壳皣?guó)內(nèi)高功率激光加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀？國(guó)內(nèi)高功率激光加工設(shè)備與國(guó)外的水平對(duì)比，有何優(yōu)劣之處？

答：目前國(guó)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(guó)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(shí)現(xiàn)了產(chǎn)值和利潤(rùn)雙豐收。經(jīng)歷了高功率CO₂激光切割裝備的鼎盛時(shí)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(jìn)入“平民化”時(shí)代，這也是大族激光對(duì)激光產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)。記得我尊敬的導(dǎo)師，國(guó)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(gè)夢(mèng)想：要讓激光切割這種特種加工設(shè)備變成能買得起的普通加工設(shè)備。李教授是想通過核心器件攻關(guān)并國(guó)產(chǎn)達(dá)到這個(gè)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(mèng)想的實(shí)現(xiàn)。國(guó)產(chǎn)高功率激光切割成套設(shè)備相比國(guó)外在性價(jià)比、售后服務(wù)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在高功率切割用CO₂激光器上，雖然國(guó)內(nèi)一度由于大族、科威晶等制造商及湖南大學(xué)、華中科技大學(xué)等一批院所的努力，縮小了與國(guó)外的差距，高功率切割用CO₂激光器可替代國(guó)外產(chǎn)品。但目前切割用的高功率固體激光器還有差距，機(jī)床的關(guān)鍵傳動(dòng)件、傳感器、光學(xué)配件一定程度依賴進(jìn)口。還有就是國(guó)內(nèi)的商業(yè)模式主要通過價(jià)格戰(zhàn)掠奪市場(chǎng)份額，而不是通過核心技術(shù)攻關(guān)贏得市場(chǎng)。這些都值得國(guó)人深思和努力。

激光作為優(yōu)質(zhì)熱源，焊接時(shí)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(shì)，還具有適應(yīng)性強(qiáng)等很多特點(diǎn)。目前激光焊接主要是應(yīng)用于較大批量的生產(chǎn)，這點(diǎn)與激光切割正好相反，設(shè)備基本屬于定制，工藝相對(duì)復(fù)雜。整個(gè)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(jī)車、海工等運(yùn)載工具行業(yè)所占比例更高；能源行業(yè)應(yīng)用逐漸增多?；诤洗髮W(xué)傳統(tǒng)研究?jī)?yōu)勢(shì)，大族激光在汽車零部件，包括車身零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)中難焊接材料占據(jù)優(yōu)勢(shì)，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(shè)備基本屬于定制設(shè)備，在提供總體解決方案上國(guó)內(nèi)廠家明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)，其工藝研究某些方面甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家水平，如大族在大型圍筒厚板激光焊接中的成功讓美國(guó)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(xué)習(xí)。華科的汽車總成釬焊工藝打破國(guó)外的壟斷。但國(guó)內(nèi)一些專門化的零部件生產(chǎn)線顯得經(jīng)驗(yàn)不足，更高功率的激光器、智能化核心器件國(guó)產(chǎn)化率低。

激光淬火、熔覆，甚至合金化在我國(guó)材料基礎(chǔ)較差的情況下，市場(chǎng)一直需求旺盛，10多年前由于以武漢金石凱為代表的國(guó)產(chǎn)橫流激光器當(dāng)時(shí)在世界上占有一席之地，帶動(dòng)了一波淬火、熔覆的研發(fā)、應(yīng)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(yuǎn)紅外光，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，且高功率CO₂激光基本只能固定光路傳輸?shù)攘觿?shì)，出現(xiàn)了停滯。目前由于固體激光器，特別是半導(dǎo)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(yùn)，因?yàn)楣庠春诵募夹g(shù)主要由國(guó)外掌握，因此國(guó)內(nèi)主要在工藝研發(fā)，設(shè)備集成及服務(wù)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。相對(duì)激光切割，甚至焊接，目前激光淬火、熔覆還是小眾市場(chǎng)，通過不斷工藝創(chuàng)新，核心器件研發(fā)，有望擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

3D打印是近年的熱詞，其實(shí)在90年初我國(guó)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(dāng)今人們個(gè)性化需求增加，極端高性能零部件需求明顯，在美國(guó)這個(gè)世界創(chuàng)新技術(shù)發(fā)源地的鼓動(dòng)下，我國(guó)開展全民運(yùn)動(dòng)式的研究方興未艾，熱錢大量涌入，國(guó)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(xué)聘請(qǐng)我的師爺，美國(guó)工程院院士、密西根大學(xué)的Mazumder（馬忠德）教授到湖南大學(xué)任職，引進(jìn)“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(shè)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(shè)備，特別是三維五軸聯(lián)動(dòng)的大幅面3D打印設(shè)備是國(guó)內(nèi)唯一能提供的。由于3D打印基本屬于個(gè)性化定制，工藝研發(fā)占據(jù)較大比例，國(guó)內(nèi)不輸國(guó)外，北航的王華明院士的3D打印技術(shù)就獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。但是在材料方面與國(guó)外相差較大，預(yù)計(jì)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(shè)備、材料、工藝總體解決方案的企業(yè)會(huì)成長(zhǎng)起來。有國(guó)家的強(qiáng)力支持，相信在一些壟斷性行業(yè)的3D打印應(yīng)用可以得以發(fā)展。