“数控激光切割”是激光加工行业（切割、焊接、钻孔、热处理、激光成形、微细加工等）中最重要的一项应用技术，也是激光加工中应用最早、使用最多的加工方法，它占整个激光加工业的70%以上。

激光切割与其他切割方法相比，最大区别是它具有高速、高精度和高适应性的特点，同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切缝边缘垂直度好、切边光滑、切割过程容易实现自动化控制等优点。它可切割的材料有：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。激光切割板材时，不需要模具，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期和降低成本。

因此，目前激光切割已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金、钣金加工等工业部门中。

发展现状

目前，中国高功率激光加工系统的市场保有量接近台套，已初具规模，是全球工业切割系统增长的重要组成部分。经调查发现，年国内大型激光切割设备的总销售额达到近40亿元，年销售量超过台套，其中在中低端产品方面国产设备基本占领国内市场、并有部分产品出口，而大台面、中厚板激光切割机基本上被国外设备所垄断，虽国内少数企业也具备此项技术能力，可生产交换双工作台式和宽幅面地轨式激光切割机，如图1、图2所示，但其在国内市场上并不占优势。

图1交换双工作台式激光切割机

图2宽幅面地轨式激光切割机

自年以来，光纤激光切割以切割其薄板时高速、经济节能的巨大优势得到了用户的普遍认可，几年间取得了迅猛发展，目前千瓦级光纤激光切割系统的年销售量可达一千余台，达到全部激光切割系统销售量的70%。而且随着3kW及以上功率光纤激光器的应用普及，光纤厚板切割工艺不断成熟，目前已实现25mm厚碳钢、20mm厚不锈钢和铝板的切割，将进一步蚕食CO2激光加工系统的份额。当然，目前高功率光纤激光加工系统在厚板切割的断面质量、性价比方面与CO2激光相比仍有不足，但这一差距在逐步缩小。

与美国、欧盟、日本等发达国家相比，我国的激光切割设备整体仍然停留在起步阶段，尽管在装配制造、加工工艺等方面已经基本成熟，部分产品可以起到替代进口的作用。但高功率激光器、激光专用控制系统、切割头等绝大部分核心技术和功能部件还严重依赖进口，在数控系统方面，激光切割机的数控系统目前大多数还是国外的一些系统，如西门子、FAGOR、FANUC等。国内自主研发的数控系统在数控激光切割机中的应用还较少。在激光器方面，目前市场上应用的大功率激光器大多数是国外产品，如德国通快、德国ROFIN、瑞士百超、意大利普瑞玛、日本FANUC、日本松下、美国PRC、美国CP等。市场上也有部分国内激光器，主要是W以下的，如南京东方、武汉科威晶等，基本上都是配套一些经济型切割机，而一些国内研发制造的高速高精的激光切割机所配套的激光器基本都被国外的激光器所垄断。

因此，我国激光加工设备的供应商主要是激光功能部件和工艺的应用集成，缺少核心竞争力，造成目前行业内同质化竞争的态势，千瓦级以下的激光切割系统基本沦为价格战。另一方面国际知名品牌德国通快TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA、日本田中、小池酸素等国际知名公司已经开发出高功率、大幅面、高速、飞行光路、多维立体、数控自动的激光切割机，而且在我国基本建立了生产、销售基地，实现了本地化生产，成本降低，售价下滑，同时得益于良好的市场口碑和形象，销量不断上升，挤压了本土企业的生存空间。

发展趋势

据统计，在我国目前高功率数控激光切割成套设备保有量约为台套。随着装备制造业的快速发展，我国数控激光切割成套设备已进入快速增长期，年增长率达50％以上，应用行业包括：汽车、船舶、航空、核工业、机械制造、钢铁、纺织、石油、激光加工中心等。其中，除了通用激光切割机之外，对高速高精度激光切割机、大幅面厚板激光切割机、三维立体数控激光切割机、航空航天用有色金属激光器切割机等高性能激光切割系统的需求也会与日俱增。

近几年国内高功率数控激光切割机的市场增长趋势，如图3所示。

图3近年国内高功率数控激光切割机市场增长趋势

在世界市场上，激光切割机正在向高功率、大幅面、厚板材方向发展。切割、焊接是造船行业最基础的加工工艺，目前我国船用钢板切割一般采用火焰切割、等离子切割，由于精度有限，特别是对特殊材料的甲板和船体材料，许多国外大型造船厂普遍采用大幅面厚板材激光切割机，国内造船企业已经开始进行设备选购，特别是特种用途的船艇，采用激光切割已经成为一种必须的加工手段。预计在未来5～10年，这一应用行业的生产需求极大。随着“精密造船”时代的来临，高功率CO2激光切割技术及装备在先进国家造船业得到了越来越广泛的普及。

大幅面厚板材激光切割机在其他重要行业也有迫切的需求，如航空航天发动机转子毂的切割、钢铁冶金行业热轧钢坯的激光切割、坦克装甲车厚装甲精密切割、发电设备中发电机组转子的精密切割等。

随着我国铁路建设、公路建设、水利建设、水电建设、能源、矿山建设、建筑业等重大工程的推进，年我国工程机械市场需求量将达到亿元，大幅面厚钢板激光切割机将在我国工程机械行业得到普遍应用。

全球激光制造技术发展飞速，我国与国际激光技术水平的差距有所增大，高端的激光加工成套装备几乎全部依赖进口，致使国外激光制造装备在我国市场的占有率高达70％。预计未来10年内，我国对这些高性能激光切割系统的市场需求量将达到亿元。如此迫切和巨大的市场需求反映出激光加工的手段已经覆盖到国民经济各个重要领域，同时也影响着国防、航空航天等关键技术的突破，因此，我们开发制造高端激光切割机刻不容缓。

科技领跑高端先行

年国内开始研制开发数控激光切割机，年济南铸造锻压机械研究所生产出了国内第一台DS-型数控激光切割机，该机荣获“机电部科学技术进步二等奖”。经过近30年的发展，于年成立“数控激光加工设备公司”，以事业部模式运营，充分发挥铸锻所中央直属企业的规模实力和激光公司专业、响应快速的优势，已具备年产台套大型激光切割机的“捷迈机械激光产业规模”，建立了光纤、CO2两大系列、10余个不同规格的切割机产品线。

济南铸锻所还承担了国家科技重大专项：大功率厚板数控激光切割机和三维数控激光切割机，其中7kWCO2大功率厚板激光切割机切割范围达3m×12m，最大切割厚度碳钢可达30mm，不锈钢和铝板可达20mm；三维激光切割机是机床式精密三维激光切割，加工范围达3m×3m，切割精度可达0.05mm，凸显了济南铸锻所在国内领先的科技创新能力和技术实力。

宽幅面地轨式激光切割机

LR系列高性能宽幅面地轨式数控激光切割机（图4）是济南铸造锻压机械研究所研发的机床，是继年生产出全国首台激光切割机以来，通过二十多年的不懈努力、不断追求，在销售数百台激光加工机的基础上，不断完善后开发的第八代产品，广泛应用于我国不同行业，典型用户有新疆宝钢、武汉二汽、郑州宇通、小松、山推等，取得了良好的市场反馈。

图4LR高性能宽幅面地轨式数控激光切割机（应用于武汉二汽）

该系列产品是我公司针对我国激光加工设备行业不断向大型化、高速化、智能化方向发展趋势而研发的大型激光切割产品，加工宽度为3m、4m、5m，加工长度可根据用户需求定制，目前已实现48m长度的超长行程。同时针对加工对象的不同，可集成CO2激光器（功率最高达8kW）、光纤激光器（功率最高6kW）。具备以下技术特点：

⑴超刚性、高稳定性的移动龙门架，双边双电机驱动，结构合理、运动无偏载；

⑵专利结构“快速切割轴”功能，在局部区域内实现了与台式激光切割机相媲美的定位速度和精度，最高定位速度m/min，实现了超大幅面和高速激光加工的有效结合；

⑶采用“柔性驱动消隙”专利结构，有效避免超大范围内，驱动机构因为场地地基、温差等方面带来的变形和误差，确保长时间切割的稳定和精度；

⑷自动加工功能，自板材上料后的寻边找正、识别板材类型并选取切割工艺参数、设定加工焦点等全系列加工功能均实现了全自动加工，降低了操作的劳动强度，提高了工作效率；

⑸大幅面分区除尘式工作台，改变了此类设备之前烟尘无法有效收集的弊端，根据切割嘴的位置实时切换除尘分区，确保了切割烟尘的有效排出，符合国家环保的要求。

济南铸锻所作为我国激光加工行业唯一的一支“国字号”队伍，将肩负民族激光产业振兴的重担，不断研发大型、自动化程度高的激光加工设备，掌握核心加工技术，引领民族激光产业的发展潮流。