未来十年国内激光器产业前景如何？

激光具有高相干性、方向性、高强度的特质，很容易获得很高的光通量密度，将强的激光束聚焦到介质上，利用激光束与物质相互作用的过程来改变物质的性质，这就是激光加工。

激光加工技术随着光、机电、材料、计算机、控制技术的发展已经逐步发展成为一项新的加工技术。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、远距离加工、自动化加工等显著优点，对提高产品质量和劳动生产率、实现加工过程自动化、消除污染、减少材料消耗等的作用愈来愈重要。

激光加工主要应用在电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、烟草、航空航天等行业，而且应用范围越来越扩大，在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打标、激光雕刻、激光测量测距、激光金属探伤等方面已得到广泛应用。

1999年世界激光产品销售约49亿美元, 约合人民币400亿元，并以每年11%以上的速率增长。

1996年至2000年，全球激光加工系统的销售额以年均13%的增长率增长，2001年以来，每年也有12%以上的增长率，而半导体激光器、全固化固体激光器、准分子激光器加工系统增长更快，达23％，这反映出微电子工业、通讯工业及微光机电一体化系统的发展需要非常崭新的加工手段来满足制造上的需求。

从激光加工系统应用来看，以1999年的应用为例：销售额的30％用于激光切割、29％用于激光标记、15％用于激光微加工，13％用于激光焊接、其它应用占9%。

目前，用于激光加工的工业激光器主要有两大类：固体激光器和气体激光器。其中，固体激光器以Nd:YAG 激光器为代表；而气体激光器则以 CO2 激光器为代表。随着激光技术的发展，目前人们也开始在某些加工应用场合使用大功率光纤激光器和大功率半导体激光器。

成都激光加工厂研发制造的 Nd:YAG 激光器的激光工作物质为固态的 Nd:YAG 棒，其激光波长为 1.06μm。由于该种激光器的激光转换效率较低，同时受到 YAG 棒体积和导热率的限制，其激光输出平均功率不高。

但由于 Nd:YAG 激光器可以通过 Q 开关压缩激光输出的脉冲宽度，在以脉冲方式工作时可获得很高的峰值功率（108W），适用于需要高峰值功率的激光加工应用；其另一大优点是可以通过光纤传输，避免了复杂传输光路的设计制作，在三维加工中非常有用。

此外，还可以通过三倍频技术将激光波长转换为 355nm（紫外），激光器和计算机连接，在激光立体扫描、造形技术中得到很好地应用。

CO2 激光器的激光工作物质为 CO2 混合气体，其主要应用的激光波长为 10.6μm。由于该种激光器的激光转换效率较高，同时激光器工作产生的热量可以通过对流或扩散迅速传递到激光增益区之外，其激光输出平均功率可以做到很高的水平（万瓦以上），满足大功率激光加工的要求。

激光加工是未来材料加工应用发展的趋势之一，而 CO2 激光加工一直占激光材料加工中最主要的地位，世界激光市场也以 CO2 激光机器为主力，约占全部的七成左右，每年以百分之十左右的速度增长。近几年来，随着国际和国内整体产业环境的改变，在产业水准提升、专业人员缺乏、自动化需求增加、产品附加价值和加工质量有待提高的压力下，激光加工应用已逐渐被国内产业界接受并采用。

由于我国激光器的研发和制造起步较晚，市场拥有量较低，应用领域越来越广，短期内可维持较高的激光市场增长率，加工应用的市场潜力也很大。

但产业界和工业 CO2 激光的使用者，仍然有许多问题需要去解决，尤其在相关技术人员的养成训练和新的加工应用领域开拓这两方面，更须下大力气。激光激光的前景是广阔的，激光加工手段的不断进步必将带来材料加工领域的一次革命。

电火花是微孔加工的重要组成部分，电火花微孔加工技术随着微机械、精密机械、光学仪器等领域的不断拓展而得到广泛的关注。电火花微孔加工以其加工中受力小、加工的孔径和深度由调节电参数就可得到控制等优势，使其在各国的研究日益活跃。但是电火花加工是一个典型的慢加工，在加工微孔时表现的尤为明显，时间随着加工精度的提高而减慢。对于少量的孔如：2个或5个左右，可以使用，主要是针对模具打孔等 *** 作，无法批量生产，费用高。

激光加工主要对应的是0.1mm以下的材料，电子工业中已经广泛地应用了激光加工技术。例如，精密电子部件、集成电路芯片引线以及多层电路板的焊接；混合集成电路中陶瓷基片或宝石基片上的钻孔、划线和切片；半导体加工工艺中激光走域加热和退火；激光刻蚀、掺杂和氧化；激光化学汽相沉积等。但是作为金属的微孔加工，激光存在的问题是会产生一些烧黑的现象，容易改变材料材质，以及残渣不易清理或无法清理的现象。不是完美的微孔加工解决方案。如果要求不高，可以试用，但是针对批量的订单，激光加工就无法满足客户的交期和成本的期望值。

线切割是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.8μm及以上，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。但是对于微孔加工来讲，使用线切割工艺材料容易变形，如果批量生产的话线切割无法应对，并且价格昂贵，客户一般难以接收。

蚀刻也称光化学蚀刻,指通过曝光,显影后将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨达到溶解的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。蚀刻是很有针对性的，是指受控腐蚀，是金属通过化学方法进行一种可以控制的加工方法。随着电子科技的发展，越来越多需要许多集合形状复杂、精密度要求高而机械加工难以实现的超薄形工件。而化学蚀刻方法却易达到部件平整、无毛刺、图形复杂的要求，且加工周期短、成本低。它的化学原理是利用三氯化铁水溶液作为腐蚀剂与金属反应。

电火花是微孔加工的重要组成部分，电火花微孔加工技术随着微机械、精密机械、光学仪器等领域的不断拓展而得到广泛的关注。电火花微孔加工以其加工中受力小、加工的孔径和深度由调节电参数就可得到控制等优势，使其在各国的研究日益活跃。但是电火花加工是一个典型的慢加工，在加工微孔时表现的尤为明显，时间随着加工精度的提高而减慢。对于少量的孔如：2个或5个左右，可以使用，主要是针对模具打孔等 *** 作，无法批量生产，费用高。

激光加工主要对应的是0.1mm以下的材料，电子工业中已经广泛地应用了激光加工技术。例如，精密电子部件、集成电路芯片引线以及多层电路板的焊接；混合集成电路中陶瓷基片或宝石基片上的钻孔、划线和切片；半导体加工工艺中激光走域加热和退火；激光刻蚀、掺杂和氧化；激光化学汽相沉积等。但是作为金属的微孔加工，激光存在的问题是会产生一些烧黑的现象，容易改变材料材质，以及残渣不易清理或无法清理的现象。不是完美的微孔加工解决方案。如果要求不高，可以试用，但是针对批量的订单，激光加工就无法满足客户的交期和成本的期望值。

线切割是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.8μm及以上，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。但是对于微孔加工来讲，使用线切割工艺材料容易变形，如果批量生产的话线切割无法应对，并且价格昂贵，客户一般难以接收。

蚀刻也称光化学蚀刻,指通过曝光,显影后将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨达到溶解的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。蚀刻是很有针对性的，是指受控腐蚀，是金属通过化学方法进行一种可以控制的加工方法。随着电子科技的发展，越来越多需要许多集合形状复杂、精密度要求高而机械加工难以实现的超薄形工件。而化学蚀刻方法却易达到部件平整、无毛刺、图形复杂的要求，且加工周期短、成本低。它的化学原理是利用三氯化铁水溶液作为腐蚀剂与金属反应。

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