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激光切割機(jī)行業(yè)向高功率、高速度、高精度和高智能化方向發(fā)展
1、激光切割機(jī)行業(yè)介紹
激光是通過受激輻射共振與輻射放大產(chǎn)生的準(zhǔn)直、單色、相干定向光束,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域。激光行業(yè)經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)展形成完善產(chǎn)業(yè)鏈:上游包括激光材料、光學(xué)元件等,為激光器制造提供原材料支持;中游是核心環(huán)節(jié),涵蓋激光器制造及切割、焊接等應(yīng)用工藝,將原材料加工成產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用;下游為汽車、醫(yī)療、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域,負(fù)責(zé)將激光器及設(shè)備用于實(shí)際生產(chǎn)生活,推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。激光加工設(shè)備制造業(yè)則利用激光束與物質(zhì)作用特性對(duì)材料進(jìn)行加工處理。
根據(jù)激光束對(duì)材料的作用效果,激光材料加工可分為激光材料去除加工、激光材料增長(zhǎng)加工、激光材料改性加工、激光材料微細(xì)加工及其他加工。激光切割機(jī)屬于激光材料去除加工,是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統(tǒng)聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn),同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對(duì)位置的移動(dòng),最終使材料形成切縫,從而達(dá)到切割的目的。
2、激光切割機(jī)行業(yè)發(fā)展概況
激光切割技術(shù)是一種先進(jìn)的熱切割方法,它利用聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)。同時(shí),借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)將工件割開的功能。目前,激光熔化切割是常用的切割方式,與激光汽化切割不同,激光熔化切割利用激光加熱使金屬材料熔化,并通過噴嘴噴吹輔助氣體(如氧氣、氮?dú)?、氦氣等),依靠氣體的強(qiáng)大壓力將液態(tài)金屬排出,形成切口。激光熔化切割所需的能量?jī)H為汽化切割的1/10。
激光切割技術(shù)的主要特點(diǎn)
資料來源:普華有策
大多數(shù)激光切割機(jī)通過數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控制或設(shè)計(jì)成自動(dòng)化切割機(jī)器人,以提升加工效率與精度。作為一種先進(jìn)的精密加工技術(shù),激光切割能夠處理幾乎所有類型的材料,無論是薄金屬板的二維平面切割,還是復(fù)雜的三維立體切割,都能高效達(dá)到預(yù)期效果。在汽車制造領(lǐng)域,激光切割技術(shù)的應(yīng)用尤為突出。例如,汽車頂窗等空間曲線的切割,已廣泛采用激光切割技術(shù),以切割出形狀復(fù)雜的車身薄板及各種曲面件,顯著提升了汽車制造的精度與效率。在航空航天領(lǐng)域,激光切割技術(shù)同樣具有不可替代的作用。它主要用于切割鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合金、不銹鋼、氧化鈹、復(fù)合材料、塑料、陶瓷及石英等特種航空材料。通過激光切割技術(shù)加工的航空航天零部件種類繁多,包括發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒、鈦合金薄壁機(jī)匣、飛機(jī)框架、鈦合金蒙皮、機(jī)翼長(zhǎng)桁、尾翼壁板、直升機(jī)主旋翼以及航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等。
3、激光切割機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
2024年我國激光加工設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到897億元,同比下降1.4%。預(yù)測(cè),2025年中國激光設(shè)備市場(chǎng)銷售收入將達(dá)904億元。中國激光切割設(shè)備廠商持續(xù)發(fā)力海外市場(chǎng)。2024年出口總金額為141億元人民幣,同比增長(zhǎng)了2%。出口TOP5來源地區(qū)分別是山東、廣東、江蘇、湖北和上海,出口金額接近134億元,湖北出口總金額有8.3億元,位居第四位。
2020-2024年我國激光加工設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
資料來源:普華有策
4、激光切割機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
(1)激光切割應(yīng)用廣泛、新興領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展
激光切割技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、科研和軍事等多個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域,它能處理多種金屬和非金屬材料,特別是高硬度、高脆性和高熔點(diǎn)材料,革新了傳統(tǒng)加工技術(shù)。與傳統(tǒng)切割方式相比,激光切割技術(shù)具有材料適用范圍廣、環(huán)保無污染、精度高、速度快、工件變形小、良品率高和生產(chǎn)成本低等顯著優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)不僅提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,還推動(dòng)了傳統(tǒng)制造業(yè)的全面轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨越發(fā)展。激光切割行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括各種類型的激光器、機(jī)械部件、數(shù)控系統(tǒng)、電源和輔助零部件,這些是激光切割設(shè)備的基礎(chǔ)組成部分。中游是各種激光切割裝備,它們利用上游提供的部件和技術(shù),實(shí)現(xiàn)激光切割功能。下游則是激光切割技術(shù)的各類應(yīng)用領(lǐng)域,展示了其多樣性和廣泛性。
激光切割設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈
資料來源:普華有策
在現(xiàn)代制造業(yè)中,激光切割技術(shù)是關(guān)鍵工藝,應(yīng)用覆蓋軌道交通、航空航天、船舶、石油化工、重型機(jī)械、汽車及家居家電等領(lǐng)域。技術(shù)迭代下,汽車零部件制造中,激光切割設(shè)備可對(duì)金屬與非金屬板材及管材的平面與三維復(fù)雜曲面進(jìn)行高精度切割;工程機(jī)械制造采用該技術(shù)完成碳鋼材料中厚板到超厚板的精密加工及鈑金件關(guān)鍵工序;特高壓輸變電鐵塔制造中,激光切割設(shè)備承擔(dān)板材與管材的精準(zhǔn)下料、制孔及坡口加工等任務(wù)。此外,該技術(shù)在微電子與消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域也具顯著價(jià)值,可支持OLED柔性顯示屏、手機(jī)異形屏、PCB電路板等高精度制造,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)生物組織微創(chuàng)精準(zhǔn)切割及微流控閥門、神經(jīng)介入支架等醫(yī)療器械微細(xì)加工。
(2)替代傳統(tǒng)加工方式步伐加快
在材料加工領(lǐng)域,激光切割技術(shù)曾因設(shè)備成本高普及率低,近年來隨成本降低與性能優(yōu)化,正逐步取代傳統(tǒng)切割方式并廣泛應(yīng)用于多行業(yè)。其在鋼構(gòu)、船舶、航空航天等領(lǐng)域以高效、高質(zhì)、低成本優(yōu)勢(shì)成主流,且低能耗、無有害排放符合綠色制造趨勢(shì)。雖傳統(tǒng)切割在中厚板等特定領(lǐng)域仍有應(yīng)用,但超高功率激光切割技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。該技術(shù)加速替代傳統(tǒng)加工,推動(dòng)制造業(yè)向高效、精密、智能化發(fā)展,提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,促使傳統(tǒng)設(shè)備廠商技術(shù)升級(jí)或轉(zhuǎn)型,還催生新商業(yè)模式與服務(wù)模式。未來,隨激光器功率提升與智能化技術(shù)發(fā)展,激光切割技術(shù)將向更高精度、效率和智能化方向邁進(jìn)。
(3)超高功率、高速、高精度的發(fā)展方向
近年來,激光器功率持續(xù)提升,從60千瓦向150千瓦甚至更高邁進(jìn),并實(shí)現(xiàn)商用生產(chǎn)和銷售,真正突破了激光切割技術(shù)的厚度限制。超高功率激光切割展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,切割厚度和速度大幅提升,徹底顛覆了傳統(tǒng)厚板加工模式。結(jié)合高速運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),切割速度可達(dá)每分鐘上百米,顯著縮短生產(chǎn)周期。精度和穩(wěn)定性顯著提高,通過優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)、提升裝配精度和數(shù)控算法,實(shí)現(xiàn)微米級(jí)切割精度,熱影響區(qū)縮小至0.1毫米以內(nèi),滿足航空航天、精密電子等領(lǐng)域?qū)吘壻|(zhì)量的嚴(yán)苛要求。動(dòng)態(tài)聚焦與振動(dòng)抑制技術(shù)確保長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性,廢品率降低至0.5%以下。目前,國內(nèi)光纖激光切割機(jī)逐漸替代傳統(tǒng)切割方式,配套工裝及智能控制系統(tǒng)也在快速發(fā)展完善。但國內(nèi)對(duì)一些特殊材料的激光切割研究尚在起步階段。將光纖激光切割應(yīng)用于船舶制造、航天材料、汽車制造等領(lǐng)域的特殊材料切割將是未來研究和應(yīng)用的主要方向。激光切割機(jī)行業(yè)將朝著高功率、高速、高精度、大幅面和高智能化趨勢(shì)不斷發(fā)展,行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
《2025-2031年激光切割機(jī)行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)分析及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模,產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家,企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè),投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。(PHPOLICY:GYF)