项目名称激光制造装备研究与应用.doc

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1、项目名称：激光制造装备研究与应用项目介绍：—、概述激光具有亮度高、方向性强、单色性和相干性好等性能，加上激光的空间控制性和时间控制性很好，易获得超短脉冲、尺度极小的光斑，能够产生极高的能量密度和功率密度，足以融化世界上任何金属和非金属物质，特别适用于材料自动化加工制造，而且对制造对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大。与计算机数控技术相结合，激光制造系统为优质、高效和低成本的生产开辟了广阔道路，激光制造技术已成为工业生产自动化生产的关键技术，并具有普通制造技术所不能比拟的优势。激光制造过程系指激光束作用于物体的表面而引起物体形状的改变，或物体性能的改变的过程。激光制造技术是集

2、光学、机械学、电子学、计算机学等为一体的高技术，是激光应用最有发展前途的领域。目前已开发出20多种激光制造技术，如雨后春笋般地应用于各个新工艺领域，如激光切割、激光打标、激光打孔、激光焊接、激光表面热处理、激光快速成型、激光清洗、激光冗余修正、激光退火、激光光致与存储等。激光制造技术的出现是对传统的加工工艺和加工方法具有重大影响的技术变革，广泛应用于钢铁、汽车、电子电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要行业，发展十分迅速。激光制造包括的内容很多，但以激光焊接、激光切割应用最为普遍。二、国内外技术发展及产业现状1、国外激光产业现状目前，美国、日本、德国三个国家激光产业的发展代表了当今

3、世界激光产业发展的水平。1998年全球激光产业产值达60亿美元，其中三大市场分别为：美国（包括北美）占55%,欧洲占22%,日本和太平洋地区占23%。激光器销售额为38亿美元，比1997年增长19%。在美国比较著名的激光公司有：相干公司、光谱物理公司、联合工艺(URTC)公司、PRC公司、燃烧工程公司、Lumonics公司、Synrad公司、MartedLasers公司，Electrox公司和EST公司等。相干公司和光谱物理公司是美国最大的两个激光公司，占美国激光公司总销售额的40%以上。光谱物理公司的工业激光部的高功率C02激光器股权已为德国Rofin-SinM公司所收购，主要生产

4、1.5-6kW横流C02激光器；联合工艺公司主要生产5-30kw高功率横流C02。美国是世界上最早建立激光加工站的国家，许多加工站建立于70年代中期，1996年的统计结果表明，美国激光加工站的年收入已逾60〜80亿美元，在美国激光加工站已超过1765家，这对于在美国推广激光加工技术起着重要的作用。1999年美国激光加工站已增至2700家。统计表明，日本占当今世界上工业用激光设备的30%左右，激光加工是日本重要的基础制造技术之一。日本生产C02激光器的厂商有60家，生产C02激光加工机的主要制造厂商为三美电气、松下电气、Amada和MMak等公司，占日本激光加工市场70%左右。另外德国

5、Rofin激光公司和日本MMubeni及NippeiTobyMa公司合资经营，德国的TRumpf激光技术公司和日本石川岛播磨重工合资经营，这表明德国的C02,激光加工机已进入了日本激光加工市场。日本生产YAG激光器的有日本电气、富士电视、东芝等30家生产厂家。由于近几年日本经济不景气,激光产业受到了较大冲击，不仅没有增长反而出现了一定的倒退。德国比较著名的研究所和中心有：夫朗和费激光技术研究所、柏林固体激光研究所、汉诺威激光中心、斯图加特光束应用研究中心等。德国企业(主要是ROfin-Sinar激光公司、TrMmpf激光技术公司、Haas固体激光公司、LamNaPkysik公司等)几

6、乎占了世界市场的40%,处于领先地位。在激光光源方面C02占42%,Nd:YAG占35%;在激光系统方面C02激光加工系统占56%,YAG激光加工系统占40%。C02激光加工系统Trumpf公司是自行配套，而BD五n-Sinar公司则与格瑞斯海姆有限公司合作配套，已形成LMMntMr系列激光加工机。Rofin-Sinar公司2000年第二季度的销售额同比增长60%,这主要福利于贝塞尔激光技术的应用和将半导体泵浦的数千瓦固体激光器用于欧洲的汽车行业。TRumpf公司2000年激光产业销售额增长了15%。近几年德裹激光产业的出口增长表明，在国际上德国企业有强大的竞争能力，其激光工业目前仍

7、处于上升阶段。德国为了推广激光加工技术，除了建立9个国家级激光中心外，还大量建立激光加工站；同时在大、中、小型企业积极建立激光加工生产线。为此，在“激光2000”计划中特别提供500万马克(25个项目)/年，向批准有激光加工技术项目的中小厂每个项目资助20万马克。以美国、日本、德国为首的西方工业发达国家非常重视激光技术的发展与应用，把激光技术列入国家级发展计划中，例如美国的“激光核聚变计划”、德国的“激光2000”、英国的“阿继尔计划”、日本的“激光研究五