據(jù)統(tǒng)計,高功率數(shù)控激光切割成套設備全球累計擁有量已達35000臺(套)左右,而我國目前高功率數(shù)控激光切割成套設備的擁有量為1500臺左右。隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,我國數(shù)控激光切割成套設備已進入快速增長期,年增長率達50%以上。應用行業(yè)包括:汽車、船舶、航空、核工業(yè)、機械制造、鋼鐵、紡織、石油、激光加工中心等。
在2006年全國激光加工學術年會上,專家們認為:到“十一五”末期,我國每年至少需要1500多臺套高功率數(shù)控激光切割機,到“十二五”末期,我國高功率數(shù)控激光切割機市場需求量將達到10000臺套,其中除了通用激光切割機之外,對高速高精度激光切割機、大幅面厚板激光切割機、三維立體數(shù)控激光切割機、航天航空用有色金屬激光器切割機等高性能激光切割系統(tǒng)的需求也與日俱增。
近幾年國內高功率數(shù)控激光切割機的市場增長趨勢如圖所示。
圖:近年國內高功率數(shù)控激光切割機市場增長趨勢
國外汽車生產(chǎn)過程中,普遍采用三維激光切割機對覆蓋件、門板等進行精確切邊。再采用激光焊接機械手進行高質量自動焊接,不僅確保產(chǎn)品質量,而且生產(chǎn)效率極高。在樣車開發(fā)和小批量生產(chǎn)中,高度柔性的激光三維切割取代大量的沖孔和修邊模具,不僅節(jié)省大量模具,同時使新車型的開發(fā)周期大為縮短。在歐洲,幾乎所有汽車制造廠在汽車研制開發(fā)和生產(chǎn)中均的采用激光加工。激光制造技術在汽車制造中應用的廣度和深度已經(jīng)成為汽車工業(yè)先進性的重要標志。國內已有汽車生產(chǎn)企業(yè)引進激光切割和激光焊接生產(chǎn)線,其他企業(yè)在未來的發(fā)展規(guī)劃中也都有引進計劃。三維激光切割機對提高新車型開發(fā)速度具有重要的促進作用。
開發(fā)高精度三維激光切割機,對提高我國航天航空技術裝備水平具有重要的戰(zhàn)略意義。國防軍事裝備對高性能激光切割機的需求更為迫切,如三維立體激光切割機在直升飛機螺旋槳曲面加工中的應用,可以大大縮短產(chǎn)品試制時間,提高部件性能。
在世界市場上,激光切割機正在向高功率、大幅面、厚板材方向發(fā)展。切割焊接是造船行業(yè)最基礎的加工工藝,目前我國船用鋼板切割一般采用火焰切割、等離子切割,由于精度有限,特別是對特殊材料的甲板和船體材料,許多國外大型造船廠普遍采用大幅面厚板材激光切割機,國內造船企業(yè)已經(jīng)開始進行設備選購,特別是特種用途的船艇,采用激光切割已經(jīng)成為一種必須的加工手段。預計在未來5-10年,這一應用行業(yè)的生產(chǎn)需求極大。隨著“精密造船”時代的來臨,高功率CO2激光切割技術及裝備在先進國家造船業(yè)得到了越來越廣泛的普及應用。
大幅面厚板材激光切割機在其他重要行業(yè)也有迫切的需求,如航空航天發(fā)動機轉子轂的切割、鋼鐵冶金行業(yè)熱軋鋼坯的激光切割、坦克、裝甲車厚裝甲精密切割、發(fā)電設備中發(fā)電機組轉子的精密切割等。
隨著我國鐵路建設、公路建設、水利建設、水電建設、能源、礦山建設、建筑業(yè)等重大工程的推進,到2015年,我國工程機械市場需求量將達到2000億元以上,大幅面厚鋼板激光切割機將在我國工程機械行業(yè)得到普遍應用。2007年,國內某著名重工機械企業(yè)對27臺3m×30m大幅面20mm厚鋼板激光切割機進行招標,由于國內激光企業(yè)無廠家符合技術要求,所有訂單都被國外廠家獲得。另一重工企業(yè)需求6臺3m×30m大幅面20mm厚鋼板激光切割機。也全部由國外廠家中標,僅此兩家合同金額就高達2億元。
全球激光制造技術發(fā)展飛速,我國與國際激光技術水平的差距有所增大,高端的激光加工成套裝備幾乎全部依賴進口,致使國外激光制造裝備在我國市場的占有率高達70%。預計未來10年內,我國對這些高性能激光切割系統(tǒng)的市場需求量將達到100億元。如此迫切和巨大的市場需求反應出激光加工的手段已經(jīng)覆蓋到國民經(jīng)濟各個重要領域,同時也影響著國防、航空航天等關鍵技術的突破,我們不僅僅是解決目前國內該產(chǎn)品的空白,同時也旨在解決激光加工領域多層面技術核心問題,如激光數(shù)控、激光機床新型結構、高質量激光加工的技術瓶頸等。
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