【正文】 中小功率激光加工設(shè)備市場由于單臺設(shè)備毛利較低，發(fā)展起步較晚，2001年左右之后才開始起步并迅速發(fā)展，每年增長率超過30%，中小功率激光加工設(shè)備可對柔性材料、固性材料、技術(shù)材料進行打標(biāo)、切割、雕刻、焊接。（3）激光技術(shù)與眾多新興學(xué)科結(jié)合激光技術(shù)與其它學(xué)科的融合以及應(yīng)用領(lǐng)域范圍的不斷擴大，如利用激光對出土文物進行清洗與保護，利用水柱導(dǎo)光實現(xiàn)硅片的精密切割，利用激光檢測水果甜度和果肉軟硬程度，實現(xiàn)非金屬材料焊接，以及激光美容技術(shù)等。（2）激光產(chǎn)業(yè)界并購盛行，各公司力爭成為行業(yè)巨頭德國著名的通快公司（Trumpf）通過兼并、重組，現(xiàn)有7家從事激光產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)，其中包括知名的哈斯公司（Haas）。 發(fā)展趨勢（1）發(fā)展中國家特別是中國激光加工設(shè)備行業(yè)增長迅速激光在商業(yè)的使用雖然起源于美國，后來歐洲與日本相繼崛起，隨著20世紀(jì)80年代經(jīng)濟全球化的發(fā)展，越來越多的發(fā)展中國家發(fā)現(xiàn)商用激光潛在的巨大需求，紛紛重視對激光行業(yè)的研發(fā)投入，發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)。（3）應(yīng)用范圍越來越廣發(fā)達國家在汽車、飛機、微電子、鋼鐵等行業(yè)已開始大規(guī)模地應(yīng)用激光加工技術(shù)，激光在這些領(lǐng)域的應(yīng)用達到激光設(shè)備銷售額的60％以上。德國建立了9個國家級激光中心，在光州建立激光工程研究所，成為全球七大激光研究所之一。美國、日本、德國、英國等國家激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展代表了世界激光產(chǎn)業(yè)最高發(fā)展水平，它們在制造業(yè)，如汽車、電子、航空、航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域已基本完成了傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代，步入“光加工”時代。由于具有很好的單色性、相干性、方向性和高能量密度，自 1958 年發(fā)現(xiàn)以來，激光得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，引起了科學(xué)技術(shù)的重大變化。1958 年，美國物理學(xué)家肖洛、湯斯發(fā)表了關(guān)于激光原理的著名論文。電子電器行業(yè)應(yīng)用激光打標(biāo)技術(shù)的主要領(lǐng)域有：電子元器件、二級管、三極管、電容器、電阻器、繼電器、變壓器、電感器、連接器、傳感器、分配器、IC、開關(guān)、手機電池、紐扣電池、內(nèi)存條。從而可以很好的保護著名品牌不受侵犯，以最小的投入獲得最大的經(jīng)濟效益。其中大多數(shù)都可實施氧化熔化切割。 （6）鈦及合金 純鈦能很好耦合聚焦激光束轉(zhuǎn)化的熱能，輔助氣體采用氧時化學(xué)反應(yīng)激烈，切割速度較快，但易在切邊生成氧化層，不小心還會引起過燒。 （4）鋁及合金鋁切割屬于熔化切割機制，所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物，通常可獲得較好的切面質(zhì)量。在嚴(yán)格控制激光切割過程中的熱輸入措施下，可以限制切邊熱影響區(qū)變得很小，從而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。%10%，但是，當(dāng)具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表面時，卻能在微秒級的時間內(nèi)很快使表面開始熔化。可以毫不夸張的說，激光熱處理幾乎可以解決金屬表面熱處理的所有問題，只是工藝要不斷的摸索、探討、實驗。打印標(biāo)記具有永不磨損的防偽性能，可專門制作布標(biāo)、皮標(biāo)、金屬標(biāo)、打印圖案復(fù)雜精細的各種司徽和ＬＯＧＯ，是品牌服裝服飾物加工的最佳選擇。利用水晶玻璃工藝品的內(nèi)雕部分對光線具有較強的反射、折射作用，而空白部分對光線具有較好的通透性能的光學(xué)原理，由微控制電路按照三基色調(diào)色板原理，分別控制幾種色彩的燈，在“內(nèi)雕”圖像上混色，變化出多種絢麗的色彩，從而使原本白色的內(nèi)雕圖像呈現(xiàn)出五彩繽紛、光彩奪目的效果。激光雕刻機基本原理是通過適當(dāng)聚焦，將激光的能量密度在進入玻璃及到達加工區(qū)之前低于玻璃的破壞閾值，而在希望加工的區(qū)域則超過這一臨界值，激光在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生脈沖，其能量能夠在瞬間使水晶受熱破裂，從而產(chǎn)生極小的白點，在玻璃內(nèi)部雕出預(yù)定的形狀，而玻璃或水晶的其余部分則保持原樣完好無損。使用這種方法，避免了不可預(yù)料的裂痕和殘破，降低了次品率，提高了產(chǎn)量。選擇不同的激光功率、光點掃描速度等加工參數(shù)，應(yīng)力引致的斷裂深度可達100微米到數(shù)毫米，意味著使用激光法可一步切割深度為100微米到數(shù)毫米的玻璃。七、 玻璃加工玻璃切割隨著封離型CO2激光器技術(shù)的發(fā)展和成熟，中小功率的激光器利用激光引致的應(yīng)力使玻璃“分離”，同時能保證不對玻璃造成融化等熱影響。 由于激光打標(biāo)不需要油墨，所以更環(huán)保。其他重要的應(yīng)用包括在塑料包裝上打孔，以延長易腐爛食品的貨架期；或者在紙包裝、紙板、或者塑料包裝上預(yù)先留有撕口。先通過圖像處理軟件將圖形做成線條的形式，并根據(jù)所加工的材料進行能量和速度等，在切割操作軟件中進行參數(shù)的設(shè)置，即可操控切割機根據(jù)軟件產(chǎn)生的飛行路線進行自動切割。廣告業(yè)中的激光應(yīng)用可主要分為雕刻、切割、雕刻切割三種工作方式。五、 廣告及工藝品廣告業(yè)是激光加工技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的一個主要領(lǐng)域之一。另外，功率足夠大的激光切割機完全可以在較厚的木料上切割圖案或文字。雕刻方式類似浮雕，既非穿透性加工，用于圖案和文字的雕刻，可以二維半加工，深度一般可以達到3毫米以上。目前應(yīng)用于家具業(yè)的激光切割機是二氧化碳(CO2)激光器，這是一種安全、高效的激光器。這種作業(yè)方式可實現(xiàn)對任何復(fù)雜圖形的雕刻，還可以進行鏤空和不穿透的盲槽的雕刻，作出深淺不一、質(zhì)感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種神奇圖案。三、 制鞋、箱包行業(yè)激光技術(shù)目前在制鞋及箱包行業(yè)中的應(yīng)用也非常廣泛。例如目前市面上已經(jīng)推出全套三層、單層汽車安全氣囊織物切割線，充氣游樂設(shè)施合成材料切割線；游艇帆船、風(fēng)帆切割線；降落傘織物切割線；過濾材料織物切割裁床；時裝面料、泳裝面料、西服面料切割裁床；體育運動用品面料切割裁床；海綿包裝物料的切割裁床等等。 激光功率任意控制，半切全切標(biāo)記等加工方式任選；而激光裁床價格僅在20萬元左右。對于中小功率激光加工設(shè)備而言，產(chǎn)業(yè)用紡織品是一個巨大的下游市場，除了帳篷、降落傘、救生衣、防水服、過濾網(wǎng)、包裝材料外，應(yīng)用比較多的還有非織造材料，比如汽車內(nèi)飾材料，就是一個迅速膨脹的需求市場。以篷蓋類柔性復(fù)合材料為例，目前此類材料的的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于戶外廣告裝飾、為臨時需要而搭建的用于短期居住的帳篷，以及為災(zāi)民、難民以及朝圣者提供的臨時住所，而是已經(jīng)擴展到高技術(shù)的可移動的、臨時使用的、耐久的庇護所以及為倉儲、生產(chǎn)、展覽、會議、文化交流和體育活動提供可改變的、大跨度的建筑膜結(jié)構(gòu)材料。 按加工過程中使用的原料分類（例如，由玻璃纖維制成的產(chǎn)業(yè)用紡織品）但對于紡織產(chǎn)品的隨機變形不能自動糾正，因此會產(chǎn)生大量的廢品。這使得激光加工成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的替代方式，有效解決刀模加工方式的缺陷。而繡后下料切割，大多采用的是熱切加工方式，該方式又有切邊縫隙大、邊緣發(fā)黃發(fā)硬、難以對位等缺點。上升成本來自兩個方面，一是水費上漲，二是水污染治理。節(jié)約用水在本世紀(jì)具有劃時代的意義，顯而易見，水資源唾手可得的時代早已一去不復(fù)返。其目的是通過洗水獲得織物柔軟、透氣、舒適和一些視覺效果，特別是牛仔布洗水后可以有1元升到20元的效益。激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度。傳統(tǒng)的紡織面料制作工藝需要后期的磨花、燙花、壓花等加工處理，而激光燒花在此方面具有制作方便、快捷、圖案變換靈活、圖像清晰、立體感強、能夠充分表現(xiàn)各種面料的本色質(zhì)感，以及歷久常新等優(yōu)勢。而目前行業(yè)內(nèi)日益得到推廣應(yīng)用的激光裁床則迎合了服裝行業(yè)越來越注重小批量、個性化的快速時尚（fast fashion）需求，可實現(xiàn)服裝的智能化排料、自動送料切割等作業(yè)，加工速度快、打版放碼便捷、裁剪精確快速、加工品質(zhì)高、節(jié)省面料、自動化程度高。一、 服裝、家紡行業(yè)激光在紡織服裝行業(yè)的應(yīng)用，迎合了人們審美要求的提升，以及越來越多個性化的需求。目前，中小功率激光加工設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于各種固性、柔性和金屬材料的加工，在紡織、服裝和皮革制造、產(chǎn)業(yè)用紡織品、家具制造、廣告及工藝品制造、包裝印刷、玻璃制品制造、半導(dǎo)體以及金屬加工等行業(yè)或產(chǎn)業(yè)都有廣泛應(yīng)用。目前，中小功率激光加工設(shè)備的用戶大部分是各行業(yè)中小規(guī)模的生產(chǎn)商，因此，良好的操作界面、友好的菜單控制技術(shù)、方便的軟件操作和顯示能讓用戶在第一時間內(nèi)感受到整套激光加工設(shè)備的實用性和易用性，保證有無計算機基礎(chǔ)的人均可在較短時間內(nèi)快速掌握整臺設(shè)備的操作。作為國內(nèi)光學(xué)方面老工業(yè)基地的長春，盡管從事激光研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)較多，但由于沒有區(qū)域產(chǎn)業(yè)的帶動，企業(yè)還都沒有形成大的規(guī)模。目前，全球主要的激光器生產(chǎn)企業(yè)有三家：美國的Coherent相干公司（全球最大的激光器制造商，主要生產(chǎn)低功率的CO2激光器），；德國Trumpf（全球最大的工業(yè)激光設(shè)備制造商，主要生產(chǎn)高功率的CO2激光器、固體激光器），年銷售收入15億歐元；德國Rofin（僅次于Trumpf的工業(yè)激光設(shè)備制造商）。下圖是長脈沖固體激光器的基本結(jié)構(gòu)示意圖（冷卻、濾光系統(tǒng)未畫出）。 圖表 13 典型的氣體激光器結(jié)構(gòu)示意圖與固體、液體比較，氣體的光學(xué)均勻性好，因此，氣體激光器的輸出光束具有較好的方向性、單色性和較高的頻率穩(wěn)定性。它由放電管內(nèi)的激活氣體、一對反射鏡構(gòu)成的諧振腔和激勵源等三個主要部分組成。例如，在激光切割機中，攝像頭能自動視別被切割圖案與布底色的邊緣色差，根據(jù)色差可精確自動識別出邊緣，并延邊切割，避免材料在切割過程中變形。但單片機運算能力有限，加工過程中大量運算仍需要PC配合完成，限制了其應(yīng)用，單片機本身也不具備高速工業(yè)通信口，傳輸大量加工數(shù)據(jù)需要較長的時間。數(shù)控系統(tǒng)是激光切割機的重要組成部分，它把用戶設(shè)計的圖形圖像文件(PLT，DXF，DST等)經(jīng)過一系列的處理，最終變成給電機和激光器的控制指令，其性能是衡量一臺激光切割加工機的主要指標(biāo)。圖表 12 20052007 年機械制造業(yè)工業(yè)品出廠價格指數(shù)中小功率激光設(shè)備行業(yè)采用的機械設(shè)備包括伺服電機、伺服驅(qū)動器、控制卡、冷水機等等，這些設(shè)備在國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)眾多，集中度較低，企業(yè)可以選擇的面很廣，在價格和供貨量上不會受制于供應(yīng)商，因此，機械設(shè)備的價格波動不會對中小功率加工設(shè)備的利潤帶來太大的影響。2007年111月，；%。信息裝備技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機器人技術(shù)、先進的發(fā)電和輸配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、新材料技術(shù)和新型生物、環(huán)保裝備技術(shù)等當(dāng)代高新技術(shù)成果開始廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)，其高新技術(shù)含量已成為市場競爭取勝的關(guān)鍵。為避免原材料價格波動對產(chǎn)品成本造成太大的影響，該行業(yè)生產(chǎn)能力較強的公司通常選擇與國外主要原材料供貨商簽訂長期供貨合同。圖表 9 中小功率激光加工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖圖表 10 激光加工設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)的上游行業(yè)主要包括鋼鐵行業(yè)、機械制造行業(yè)、電子器件制造業(yè)、光學(xué)器件制造行業(yè)和軟件開發(fā)業(yè)。光學(xué)系統(tǒng)包括激光器、傳導(dǎo)鏡片、激光頭、攝像頭、鏡頭等部件，是中小功率激光加工設(shè)備的核心部件。通過各種方法獲得數(shù)據(jù)/信息后，我們通過數(shù)據(jù)/信息的分析方法來進行深入的分析。公司有專門從事數(shù)控激光加工設(shè)備及工藝研究開發(fā)的中高級工程技術(shù)人員100余人，是中國激光加工委員會理事單位、激光設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)的起草單位。公司是“國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)”，在中國重點城市設(shè)立分支機構(gòu)，為客戶提供快捷的激光應(yīng)用解決方案，產(chǎn)品還實現(xiàn)批量出口，多項經(jīng)濟指標(biāo)連續(xù)數(shù)年穩(wěn)居中國同行業(yè)前列，多項主導(dǎo)產(chǎn)品中國市場占有率達到50%以上。大族激光科技股份有限公司——2004年6月在A 股上市（公司股票簡稱：大族激光，代碼：002008），其主營業(yè)務(wù)是激光加工設(shè)備的研發(fā)、制造及銷售，主要產(chǎn)品為激光信息標(biāo)記設(shè)備、激光焊接設(shè)備、大功率激光切割設(shè)備和 PCB 設(shè)備等。集團建立了以電子信息和光機電一體化技術(shù)為主體的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的業(yè)務(wù)格局，在激光加工技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域具有傳統(tǒng)的優(yōu)勢，是國內(nèi)知名度最高的廠商之一。公司經(jīng)過多年的研發(fā)創(chuàng)新，已成長為中國極具領(lǐng)導(dǎo)力和全球知名的激光設(shè)備制造商，營銷網(wǎng)絡(luò)遍及全球60多個國家和地區(qū)。開天科技——成立于中關(guān)村科技園區(qū)，是國內(nèi)知名的專業(yè)激光設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)商。其中公司自行研發(fā)成功的激光雕刻切割系統(tǒng)，是目前國內(nèi)企業(yè)中擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能激光雕刻切割控制系統(tǒng)，技術(shù)性能國內(nèi)領(lǐng)先，主要技術(shù)指標(biāo)達到國際同類產(chǎn)品先進水平。中小功率的激光焊接機利用光纖耦合或光學(xué)鏡片聚焦，使用方便，激光頭可以遠離焊接區(qū)，激光器性能穩(wěn)定可靠，壽命長，已廣泛應(yīng)用于激光加工車間和自動化生產(chǎn)線，行業(yè)包括電子、化工、五金等，被焊接的材料和產(chǎn)品有不銹鋼、鋁合金、壓力容器、光纖耦合器件、各類金屬密封盒或容器等。中小功率的激光雕刻機廣泛應(yīng)用于印章、獎牌獎杯制作、禮品及廣告等行業(yè)，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(biāo)牌；在竹板或木頭上雕刻各類文字、圖形等。具有打標(biāo)精度高，加工速度快等獨特優(yōu)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(chǎn)品。圖表 7 激光切割頭的結(jié)構(gòu)示意圖中小功率的激光切割機廣泛應(yīng)用于紡織服裝、廣告、工藝品、禮品、玩具制造、電子、五金、包裝、半導(dǎo)體、家具制造等各個行業(yè)，適合于切割玻璃、有機玻璃、木材、印制電路板、產(chǎn)業(yè)用紡織品、皮革、橡膠、紙板、木板等非金屬材料及五金工具、醫(yī)療器械等小型金屬材料。按照不同的用途，激光加工設(shè)備可分為激光切割機、激光打標(biāo)機、激光雕刻機和激光焊接機等幾個類別。 中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)需求特征與需求規(guī)模分析 中國中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)競爭狀況 全球及世界主要國家中小功率激光加工設(shè)備市場行業(yè)現(xiàn)狀、市場容量及發(fā)展趨勢圖表 5 20012008我國激光加工設(shè)備銷售額 單位：億元第四節(jié) 研究目的本研究項目的目的有三個方面： 首先是通過對中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)的調(diào)查與研究，充分認(rèn)識目前世界各國中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀； 其次是了解中國中小功率激光加工設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，投資政策，行業(yè)發(fā)展障礙，產(chǎn)業(yè)鏈，市場規(guī)模，投資現(xiàn)狀，市場競爭格局，重點企業(yè)競爭狀況，用戶需求預(yù)測等等。據(jù)《工業(yè)激光解決方案》(ILS)統(tǒng)計，從2001年到2008年的復(fù)合增長率達到13%。上述這些工業(yè)激光應(yīng)用行業(yè)恰恰是十幾年前我國比較弱小的行業(yè)。在氣體激光器及應(yīng)用系