一、國內外工業激光市場分析

激光具有高相干性、方向性、高強度的特質，很容易獲得很高的光通量密度，將強的激光束聚焦到介質上，利用激光束與物質相互作用的過程來改變物質的性質，這就是激光加工。激光加工技術隨著光、機電、材料、計算機、控制技術的發展已經逐步發展成為一項新的加工技術。激光加工具有加工對象廣、變形小、精度高、節省能源、公害小、遠距離加工、自動化加工等顯著優點，對提高產品質量和勞動生產率、實現加工過程自動化、消除污染、減少材料消耗等的作用愈來愈重要。激光加工主要應用在電子、汽車、機械制造、鋼鐵冶金、石油、輕工、醫療器械、包裝、禮品工業、鐘表、民爆、服裝、化妝品、煙草、航空航天等行業，而且應用范圍越來越擴大，在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光熱處理、激光打標、激光雕刻等方面已得到廣泛應用。1999年世界激光產品銷售約49億美元, 約合人民幣400億元。 1996年至2000年，全球激光加工系統的銷售額以年均13%的增長率增長，而半導體激光器、全固化固體激光器、準分子激光器加工系統增長更快，達 23％，這反映出微電子工業、通訊工業及微光機電一體化系統的發展需要非常嶄新的加工手段來滿足制造上的需求。從激光加工系統應用來看，以1999年的應用為例：銷售額的30％用于激光切割、29％用于激光標記、15％用于激光微加工，13％用于激光焊接、其它應用占9%。

由于各個國家工業的發展情況不同，應用激光加工系統的工業領域也不盡相同。美國、日本是加工應用很普遍的國家；韓國是微電子工業發展很快的國家之一，1996年工業企業購買的YAG激光加工系統共426臺套，其中用作激光標記的占121臺；我國臺灣的工業企業在1996年購入的YAG激光加工系統共169臺套，其中113臺是激光標記機；亞洲其它地區（主要是新加坡）的工業企業購入的80臺套YAG激光加工系統中有60臺用于激光標記。激光標記的應用是同這些地區電子工業的發展密不可分的。我國激光加工系統市場也隨著國民經濟的發展逐年增長，1998年約為19億元，特別是YAG激光加工系統比上一年增長了60.7%，高速增長的主要原因是YAG激光焊接機和激光標記系統得到飛速應用，其主要市場是電池激光封焊和電子元器件激光標記。我國電子工業的高速發展給我國激光加工業帶來了巨大推動。如下表所示。

1998年我國激光加工應用情況表

從我國1998年銷售總額19億元人民幣看，與國外1998年銷售總額43億美元(約合352億人民幣)比較，說明我國的重要工業領域采用激光加工系統對傳統工業進行技術改造有相當大的空間。但是，不采用先進的激光制造系統，就很難應對我國進入WTO帶來的國外產品對中國市場的沖擊。從市場發展也充分說明我國的激光加工系統有相當大的發展空間，值得業內人士給予重視。

目前，國內從事生產激光器及激光應用設備的單位約有100多家，主要集中在湖北、上海、江蘇、北京、廣東和西安等地區。在激光加工設備中以產值計，CO2激光加工器至今在激光加工設備占最大市場份額，其次是YAG固體激光器，激光切割/焊接設備主要靠引進。進口主要為大功率CO2切割/焊接系統 。到1999年6月，我國擁有快速軸流千瓦級CO2激光器238臺，數控加工機222臺，總金額2 億美元，其中進口的激光器有181臺占總量的76%，進口加工機占219臺占總量的58%。在引進、消化、吸收國外先進技術的同時，我們也開發了自己的產品。1991～1998年銷售額以年均40%的速度遞增，預計2002年的激光加工設備金額為40億元。目前我國激光加工設備產業逐漸走向成熟。

二極管泵浦固體激光器技術的出現和逐漸成熟，是固體激光器的一場革命，也是固體激光器的發展方向，使得激光技術和產業正向著全固化、超短波長、微加工和高可靠性等方向發展。世界著名的激光公司Rofin-Sinar所銷售的激光加工設備，60％已是二極管泵浦固體激光器。開發二極管泵浦的固體激光器和固體激光加工設備，適合市場需要和技術發展的趨勢。 2001年4月由湖北光通光電系統有限公司研發的我國首臺大功率全固化固體激光器在武漢通過新產品新技術鑒定。隨后，該公司又頒布了相關大功率全固化固體激光器的企業標準，并投入規模生產，表明我國所擁有的大功率二極管泵浦固體激光器的制造及其應用技術達到了國際水平。

二、主要工業激光產品概況

目前，我國經攻關已開發出擁有自主知識產權的系列工業激光產品，如激光焊接機、打標機、切割機、雕刻機等，使用的激光類型為二氧化碳或YAG固體激光器，基本滿足市場需要。武漢中國光谷約有30家企業從事工業激光產品的生產，其產品品種齊全，技術在全國領先，是中國工業激光產品最重要的生產基地。

（一）激光打標機

激光打標是目前工業產品標記的最先進技術。激光打標時與工件不接觸，對工件表面不產生任何機械形變，高速打標可在生產線上實現在線實時打標。具有打標精度高，加工速度快等獨特優點，可在平面、弧面及飛行物上打印各種文字、符號、圖案、序列號、條形碼及二維碼，特別適用于硬、脆、軟產品。已廣泛應用于電子工業、汽車工業、醫療產品、五金工具、家用電器、日常用品、標簽技術、航空工業、證件卡片、珠寶加工、儀器儀表以及廣告標牌等。典型應用包括各類金屬和非金屬材料及產品表面的打標，如不銹鋼、鋁合金、有機玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡膠皮革、紙品、電容、電感、印制電路板、集成電路、電器接插卡、各類儀表和控制面板、鈕扣、化妝品包裝、食品包裝、文具、工藝品、香煙、雷管、軸承、齒輪、活塞環等。

在激光打標機中，目前主要使用二氧化碳激光器、燈泵Nd:YAG激光器和二極管泵浦固體激光器。我國自己可以生產上述激光器，但國產的二氧化碳激光器和激光二極管達不到工業化的要求，基本依賴進口。打標機中的有些關鍵元器件，如Q開關和掃描電機也以進口為主，但國產的激光打標機基本能滿足工業化使用要求，可以替代進口。如湖北光通光電系統有限公司生產的YAG激光打標機就被應用于中港合資福建長興電子有限公司，替代了該公司從德國進口的激光打標機，使用效果優于進口的激光打標機。估計國內激光打標機市場容量每年約2000臺，幣值約3～5億元。#p#分頁標題#e#

　（二）激光焊接機

激光具有良好的單色性、方向性、相干性和聚集性能，非常適合焊接加工，由激光電源控制和泵浦脈沖氙燈，使諧振腔產生一定功率和能量的脈沖激光束，經過擴束聚焦等光學系統照射被焊工件，使其熔融而達到焊接目的。激光焊接工藝能夠向工件傳輸高于10KW/mm2的能量密度，因此能夠形成深寬比較大的、小孔狀的熔深。激光焊接通過輻射吸收產生液態熔池，并使之長到理想尺寸，然后沿固體界面移動熔池，消除被焊機構件間的初始縫隙，形成高質量焊縫。目前，激光焊接機主要使用大功率二氧化碳激光器和脈沖Nd:YAG激光器，利用光纖耦合或光學鏡片聚焦，使用方便，激光頭可以遠離焊接區，激光器性能穩定可靠，壽命長，已廣泛應用于激光加工車間和自動化生產線，行業包括電子、航空航天、化工、五金等，被焊接的材料和產品有不銹鋼、鋁合金、壓力容器、鉭電容、電子槍、鋰離子電池、壓力傳感器、光纖耦合器件、航空航天用的各類金屬密封盒或容器等。估計國內市場容量約每年800臺，幣值約2～3億元。

（三）激光切割機

激光切割是用聚焦而成的高能量激光束將工件熔化或汽化，并用輔助氣體將熔化或氧化物吹出而形成切口。激光切割是激光加工中發展最成熟、應用最廣泛的激光加工技術之一。激光切割具有以下優點：切縫窄，節省切割材料，還可以切不穿透的盲槽；能方便地切割易碎、脆、軟、硬材料和合成材料；切割速度高；無工具磨損；易于數控或計算機控制；噪音低，無公害。目前激光切割機中主要使用大功率二氧化碳激光器和Nd:YAG激光器，使用計算機CNC軟件控制工件或激光束運動，輔以高壓氣體。在國外主要使用大功率軸流二氧化碳激光器，而國內軸流二氧化碳激光功率一般低于2000瓦，因而大多使用大功率橫流二氧化碳激光器加上選模技術。激光切割技術已廣泛應用于汽車摩托車、鋼鐵冶金、禮品制造和航空航天等行業，適合于切割碳鋼和不銹鋼等金屬和塑料、有機玻璃、木頭、印制電路板等非金屬材料。估計市場容量約每年80臺，幣值約1.5～2億元。

（四）激光雕刻機

激光雕刻機通常是由二氧化碳激光器、專用激光雕刻軟件、自動控制系統和精密機械組成，屬于低價位的高科技激光產品，電腦排版、激光雕刻、字體豐富，自動化程度高，具有雕刻速度快、操作方便等獨特優點。廣泛應用于印章、獎牌獎杯制作、禮品及廣告等行業，如在牛角、塑料、有機、木頭、儲墨墊、原子印章、橡膠等材料上方便地刻制各類印章；雕刻、切割各類標牌；在竹板或木頭上雕刻各類文字、圖形等。國產的封離式二氧化碳激光器雖然壽命較短，但價格僅為國外同類產品的10％左右，產品性能基本上能滿足市場要求，因此該類激光雕刻機仍然得到了最廣泛的應用，特別是在印章行業。估計市場容量約每年4500臺，幣值約1億元。

除了以上四個基本工業激光產品外，還有激光熱處理機、激光打孔機等。根據激光設備的使用對象，還有許多相應的專業機型，如鈕扣專用激光打標機，雷管專用激光編碼機，軸承專用激光編碼機、晶振專用激光打標機、缸套激光專用熱處理機等。

雖然我國工業激光產品和市場得到了長足的發展，但存在一些問題。如一窩蜂地生產某類或某個產品，致使產品價格偏離其價值，市場混亂；投入研發資金不足；技術進步不如其它國家；部分元器件依賴進口；缺乏保護知識產權的有效措施等。然而，激光產品和應用已深入到各行各業，千家萬戶，成為新世紀最熱門、最具發展前途的技術和工業。