2023激光切割机行业深度调研与发展现状分析

• 黄文玉 2023年6月12日 来源：互联网 410 20
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激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。

一、激光切割机行业概况

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

激光是一种光，与其他自然光一样，是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。但它与普通光不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由激辐射决定，因此激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性、极高的发光强度和高相干性。激光切割技术有两种：第一种是脉冲激光适用于金属材料，第二种是连续激光适用于非金属材料。后者是激光切割技术的重要应用领域。

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。

二、激光切割机行业发展现状分析

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工;切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力，无剪切毛刺;加工精度高，重复性好，不损伤材料表面;数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

与传统的氧乙炔、等离子等切割工艺相比，激光切割速度快、切缝窄、热影响区小、切缝边缘垂直度好、切边光滑，同时可激光切割的材料种类多，包括碳钢、不锈钢、合金钢、木材、塑料、橡胶、布、石英、陶瓷、玻璃、复合材料等。随着市场经济的飞速发展和科学技术的日新月异，激光切割技术已广泛应用于汽车、机械、电力、五金以及电器等领域。近年来，激光切割技术正以前所未有的速度发展，每年都以15%~20%的速度增长。

根据中研普华产业研究院发布的《2021-2026年中国激光切割机行业深度调研与发展趋势预测研究报告》显示：

目前，民用激光发生器由于制造成本等原因，所发出的激光光束都具有一定的发散角，呈“锥形”。当“锥形”的高度改变时(相当于激光切割机光路长度改变)，聚焦透镜表面的光束横截面面积也随之改变。

此外，光还具有波的性质，因此，不可避免地会出现衍射现象，衍射会使光束在传播过程中发生横向扩展，该现象存在于所有的光学系统中，能够决定这些系统在性能方面的理论极限值。

由于高斯光束呈“锥形”和光波的衍射作用，当光路长度变化时，作用在透镜表面的光束直径时刻发生着变化，这就会引起焦点大小和焦点深度的变化，但对焦点位置的影响很小。如果焦点大小和焦点深度在连续加工中发生变化，必然会对加工产生很大影响，比如，会造成切割缝宽度不一致、在相同切割功率下会割不透或烧蚀板材等。

激光切割机在切割过程中，光束经切割头的透镜聚焦成一个很小的焦点，使焦点处达到高的功率密度，其中切割头固定在z轴上。这时，光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分热量，材料很快被加热到熔化与汽化温度，与此同时，一股高速气流从同轴或非同轴侧将熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。随着焦点与材料的相对运动，使孔洞形成连续的宽度很窄的切缝，完成材料的切割。

金属激光切割机应用是非常广泛的，囊括了很多行业，并且是很多企业必须必备的设备之一，其中有广告标牌制作(这些主要是些不锈钢的LOGO和标识切割)，钣金加工(钣金加工基本囊括了所有的金属材料，这些一般主要是有折弯、打磨等，切割就是其中最重要的一道工序)，机箱机柜制作(这方面一般有用到碳钢或者不锈钢方面，也主要是折弯跟切割2个切割工艺流程)，弹簧片(属于精加工的过程了)，地铁零件，还有电梯外壳的制作奥，机械设备外壳啊，还有厨房厨具(不锈钢居多点)，其中超越激光的激光切割机设置还参与了神七神八飞船的制作，这些其实涉及到各个方面。

广泛应用于钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼镜行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业。

2023年，由奔腾激光(浙江)股份有限公司研制的6万瓦激光切割机首秀直播间，向市场亮出“世间再无厚板”的豪气、底气。奔腾激光总裁吴让大表示，这份自信来自奔腾激光矢志创新的企业文化、来自生产规模不断扩大、来自市场版图持续拓展。奔腾激光落户温州十年来，一路追光、攀高逐新，接连成功研制10kw到40kw超高功率光纤激光切割机，先后有6个产品被认定为省内、国内和国际首台(套)产品。从一个名不见经传的小厂，一跃发展成中国激光加工行业的领军企业、温州创新发展的标杆企业，成功证明了温州也是一片生长高新技术产业的沃土。

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